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电渗析技术在高盐工业污水处理及资源化利用中的应用

发布时间:2023-04-03 10:13:06        来源:互联网

电渗析是一种有效的资源化技术,在高盐有机工业污水处理中具有操作简单、处理范围广、无二次污染等特点,下面,江苏铭盛环境为您介绍电渗析技术在高盐工业污水处理及资源化利用中的应用。 

电渗析技术用于高盐工业污水处理中时,存在淡水回收率低、能耗高、回收资源能力较差等缺陷,因此,需对电渗析技术进行不断地完善及改进。目前,改进途径主要为通过开发新型离子交换膜提升其选择性从而回收稀有金属离子,通过改善膜堆结构提高其淡水回收率与资源回收率,以及将ED与其他工艺进行耦合,在保持高资源回收率的同时,节省能耗,降低成本。 

高盐工业污水处理的主流方法有热浓缩技术与膜浓缩技术,其中热浓缩技术包括多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(MED)和机械式蒸汽再压缩(MVR)技术等,而膜浓缩技术包括纳滤(NF)、反渗透(RO)、ED、膜蒸馏(MD)以及正渗透(FO)等。与其他技术相比,ED具有操作方便、脱盐成本较低、除盐过程中不产生二次污染等优点,从而成为高盐工业污水处理及资源化研究领域的热点之一。 

1.高盐工业污水处理电渗析技术工作原理 

ED是一种电驱动的过程,在膜两侧电场的推动下,溶液中阳离子向阴极迁移被阴离子交换膜(AEM)所阻挡,溶液中阴离子向阳极迁移被阳离子交换膜(CEM)所阻挡,最终结果是溶液中的离子耗尽,其所在隔室称之为淡室,离子被集中到交替的隔室中,这个隔室称之为浓室,从而对料液进行脱盐、浓缩和提纯等过程。 

2.电渗析与其他工艺耦合用于高盐工业污水处理工艺 

2.1 电渗析与纳滤耦合处理高盐工业污水 

NF是一种压力驱动的膜分离过程,NF膜通过尺寸排斥和Donnan效应的机制保留多价离子,这使得NF成为从复杂进料液中选择性分离二价离子的有效工具。因此,NF与ED耦合可有效避免离子交换膜结垢并获得较高的水回收率。 

2.2 电渗析与反渗透耦合处理高盐工业废水 

RO是以压力为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离过程。在电渗析与反渗透耦合处理(ED-RO)过程中,原水与经RO单元处理后的浓水中的一部分作为ED单元淡室进水,部分脱盐后的淡水进入反渗透单元进行脱盐处理,得到产品水,RO单元处理后的浓水中的另一部分作为 ED 单元浓水进水,最终得到系统浓水。 

ED-RO工艺高浓缩极限的特点可大幅度降低后续蒸发器的处理规模,进而降低趋零排放总体工艺的投资成本和运行成本。 

2.3 电渗析与反向电渗析耦合处理高盐工业废水 

反向电渗析(,RED)技术是一种潜在的从高盐工业废水中提取盐度梯度电能的技术,通过混合两股不同盐度的水流来提取电能,使其成为公认的无污染和可持续的能源。 

与独立ED系统相比,RED-ED系统的电能消耗更少,并可回收更多的盐度梯度电能。在高盐工业污水处理过程中,RED-ED系统可以同时实现盐能利用、高价值资源回收和低耗脱盐三重优势。 

2.4 电渗析与扩散渗析耦合处理高盐工业废水 

扩散渗析(DD)以浓度差为推动力,使溶质从浓度高的一侧透过膜到浓度低的一侧,当膜两侧浓度达到平衡时,渗析过程即停止,具有低能耗、操作简便、对环境无污染等特点。直接采用常规ED处理大量高盐工业废水,ED中的离子交换膜会受到废水中高价离子、蛋白质、糖等污染物的污染。采用DD与ED耦合的方法,可减少总体能耗,减少膜污染,提高膜性能。 

2.5 电渗析与萃取耦合处理高盐工业废水 

与传统溶剂萃取技术相比,将萃取与电渗析相耦合,不仅能够降低溶剂萃取剂的损失和减少膜污染状况,并且能够大幅度提升对目标资源的回收率,从而节省总体成本。 

总结:由于高盐工业废水中离子种类较多,ED与不同工艺耦合已成为研究热点之一。结合实际情况,ED与不同工艺进行耦合,在保证淡水回收率和资源回收率的同时,高盐工业污水处理成本也有所下降。 

以上便是江苏铭盛环境关于电渗析技术在高盐工业污水处理及资源化利用中的应用的介绍。江苏铭盛环境长期致力于江苏废水处理,江苏废水处理,纯净水设备。欢迎大家电话咨询:158-9646-8025。