电渗析膜污染与清洗技术研究进展

电渗析技术作为一种膜分离技术,随着对传统电渗析过程的改进,使电渗析技术成为新的热门研究领域。而研究离子交换膜的污染规律,建立起有效的缓解和清除膜污染措施,是解决电渗析技术更广泛应用的一个关键问题。本文分析了电渗析膜污染的成因和污染的防治,并对电渗析膜的清洗方法做了综述。     

双极膜电渗析处理生物质水解液的过程性能研究

在由双极膜和阴离子交换膜组成的两室双极膜电渗析装置中,研究了生物质水解液糖、酸分离和酸回收的过程性能。考察了不同膜对、进料浓度、电流密度、处理室循环流量及操作温度等因素对于处理水解液过程中的电流效率和平均功耗的影响。结果表明,由BP-1双极膜与A501SB阴离子交换膜组成的膜对的性能最佳;过程的电流效率随进料液酸浓度的增大而下降,过高酸浓度的水解液进料对电渗析分离过程不利;较高操作电流密度条件下电流效率高,利于降低功耗,本装置的处理室适宜循环流量为30.0 mL/m in;操作温度的升高,对提高电流效率作用不明显,但利于降低平均功耗,本实验装置的合适操作温度为35℃。     

双极膜电渗析技术的研究进展

在电场作用下,双极膜内的水能快速解离产生H~+和OH~-,这一电化学特性使双极膜电渗析(BMED)逐渐发展为一种新型膜分离技术。首先介绍了BMED的基本工作原理,综述了其发展历程,接着介绍了近年来其在酸碱生产、污染控制、与其他化工技术耦合作用等方面的研究进展,最后提出目前应用中存在的问题,并对BMED的未来发展进行了展望。     

电渗析处理电镀镍回收液的实验研究

采用电渗析法对电镀镍回收液进行分离浓缩实验。实验表明,选用BJT离子交换膜,在溶液Ni2+初始浓度为2 g/L、电压值为7.5 V、浓缩室和淡化室流量均为8 L/h时,Ni2+浓缩到8.39 g/L,有机物的相对去除率达46.46%。电渗析法能实现镍回收液中镍离子与杂质的分离,达到净化回收液和浓缩镍离子的目的。     

电渗析处理印刷线路板废水的研究

用电渗析技术研究了从印刷线路板废水中精制回收Cu2+的效能。试验结果表明,电渗析能有效富集线路板废水中的Cu2+。当电压为15 V,进水Cu2+、CODCr的质量浓度分别为257、507 mg/L时,Cu2+的富集倍数为2.29,淡室出水的Cu2+质量浓度为0.9 mg/L,Cu2+的去除率达99%,对CODCr的去除率达到43%。但电渗析连续运行结果表明,离子交换膜发生膜污染,产生浓差极化,影响Cu2+的富集,使用的膜还有待改进。     

电渗析深度处理二级出水实现零排放和资源回收

采用电渗析法对二级出水进行深度处理实现"零排放",同时实现氮磷等资源的回收,考察了流速、电压和浓缩室电导率对脱盐率和氮磷回收率的影响。实验采用三膜对结构,结果表明,淡化室脱盐效果明显,电导率均可降到1μS/cm,氯离子、硝酸根和磷酸根去除率均在98%以上。改变反应器流速,发现流速较大时离子迁移更快,氮磷去除速率和回收率更高。减小外加电压,实验运行时间较长,迁移离子较慢,磷回收率下降。改变浓缩室电导率,电流效率和能量消耗等均未发生明显变化。     

海水中的污染物对逆电渗析电堆性能的影响

海水淡化装置排出的浓缩卤水会造成盐差能的浪费,逆电渗析电堆可以有效回收这种盐差能,并直接转换为电能。但是以海水和浓缩卤水为工作溶液的电堆性能易受工作溶液中不溶性物质的影响。为揭示这种影响规律,对逆电渗析电堆进行了定期的污染物附着实验研究。首先定期测试逆电渗析电堆的输出性能,获得了电堆性能衰减的规律;进而采用扫描电镜和能谱分析仪对离子交换膜和隔垫上的污染物种类进行分析,探究各附着物引起电堆性能下降的原因。结果表明：运行初期（0～20 d）,电堆的开路电压、最大功率密度、能量转换效率,以及内阻变化速度快;运行后期（20～45 d）,浓缩卤水侧的压降增速较快。本研究可为逆电渗析电堆的清洗策略提供一定的理论支持。     

硝铵电渗析膜处理装置运行经验总结

制酸厂硝铵表冷液技改项目的末端处理设施——电渗析膜自2007年12月投运以来,基本满足生产需要,但运行过程中也暴露出一些问题,造成运行中断,处理能力下降。通过对电渗析膜处理装置运行情况的分析和经验总结,进行了一系列的整改,使装置的稳定性有了很大提高。     

双极膜电渗析在分离硫酸锂生产酸碱的研究

研究验证了用双极膜电渗析技术在分离锂离子电池正极材料回收过程中的产物Li₂SO₄溶液并生产高浓度的LiOH和H₂SO₄溶液的可行性。将1.1 mol/L的Li₂SO₄溶液转化为2.2 mol/L的LiOH和1.3 mol/L的H₂SO₄。研究了装置中并联单元组数和溶液流速对回收结果的影响。实验结果表明,Li⁺回收率能达到92.3%;增加双极膜电渗析装置中并联单元组数,可以使酸室和碱室中溶液浓度增长更快,酸碱溶液的回收效率更高,反应时间变短,能耗降低。5组并联单元的装置将能耗成本降低到3.40 kWh/kg,进而推导出,扩大为100组并联单元时能降低至1.58 kWh/kg;适当增大腔室内溶液流速,能提高反应过程中LiOH溶液浓度,增加Li⁺的回收率和电流效率;研究表明,将单次Li⁺回收率控制在80%左右,多次循环分离Li₂SO...     

电渗析膜处理装置回收浓水加热提浓技改

利用结晶硝铵装置二段蒸发后的废热蒸汽对回收浓水进行蒸发提浓,使膜处理回收浓水温度大幅提高,并减少了回收浓水对硝铵溶液二段蒸发及真空结晶的影响,保证了结晶硝铵装置生产的正常进行。     

榆林炼油厂污水深度处理回用技术研究

为降低榆林炼油厂的新鲜水用量、充分提高工业用水利用率、减少水资源浪费,开展了废水深度处理回用于循环水补水系统的技术研究,以实现节能减排的目的。对工艺比选及工程化试验进行了介绍,以确定电渗析工艺的可行性。     

污水深度超滤过程的数学模拟及应用研究

以流体力学理论为基础,从膜结构的角度出发,以膜孔密度和膜孔径为主要参数建立了超滤膜过滤受污染水的膜结构参数模型,并以不同分子量分布的城市污水二级处理水为原水,对模型参数进行了拟合、验证。结果表明：膜结构参数模型能较好地反映深度处理污水的超滤膜污染过程。     

电去离子技术深度处理硝酸铵废水工程实例

采用电去离子技术深度处理硝酸铵废水,工程运行结果表明,在进水中氨氮的质量浓度小于或等于15mg/L的情况下,电去离子深度处理系统出水中氨氮的质量浓度不超过1 mg/L,远远优于GB 26131-2010《硝酸铵工业污染物排放标准》中氨氮质量浓度的要求（ρ（氨氮）≤10 mg/L）,为解决现有的用电渗析处理硝酸铵废水出水氨氮浓度达标提供了参考.     

纳滤工艺深度处理焦化废水的中试研究

以焦化废水为研究对象,考察了取消超滤预处理系统后,纳滤处理系统对该类废水污染物的处理效果。结果表明:纳滤工艺可直接应用于焦化废水的深度处理,COD去除率稳定在70%以上,出水COD维持在45mg/L以下;对氨氮的去除率可达50%以上;对总硬度的脱除率达96%以上,出水硬度维持在3.5 mg/L左右,各项水质均优于循环冷却水要求。虽然单独纳滤工艺稳定运行周期相对双膜工艺较短,但两种工艺的污染差异可通过化学清洗加以消除。     

浓盐水深度处理及零排放资源回收

摘要针对反渗透浓盐水中的高COD_Cr、高盐特点,提出深度处理及排放资源回收方案为化学软化-高级氧化-超滤-树脂软化-高压反渗透-纳滤分盐-电渗析浓缩-双极膜电渗析酸碱再生。重点考察了化学软化、高级氧化、树脂软化以及电渗析和双极膜电渗析满足处理要求时的最佳操作参数。结果表明,化学软化最优加药量为理论值的1.2倍,使Ca²⁺、Mg²⁺质量浓度分别降低为3.29、2.04 mg/L,满足树脂软化硬度进水要求;高级氧化对比了O₃催化氧化、Fenton氧化、O₃/H₂O₂复合氧化的效果,其中O₃/H₂O₂复合氧化效果最优,反应1.0 h,COD_Cr去除率为66.41%,出水COD_Cr质量浓度<100 mg/L,满足树脂软化及后续膜系统进水要求;SO₄^2-的存在会降低树脂软化硬度去除效率,...     

中水深度处理后续反渗透系统的化学清洗

通过分析反渗透装置运行参数的变化、保安过滤器的污堵情况以及SDI微孔滤膜的截留物分析结果,判断反渗透膜主要受微生物和有机物污染,同时可能有无机盐垢形成复合污染,并据此确定了杀菌+碱洗+酸洗的清洗工艺。反渗透经化学清洗后进水压力大幅降低,系统出力显著提高,取得了令人满意的清洗效果。     

农药废水深度处理及回用研究进展

农药废水经常规生化处理后虽能达到排放标准,但仍存有高毒性物质和盐分残留,造成水体污染。若经深度处理回用于工业生产项目,则有重大的环境和经济效益。通过从有机物的去除和无机盐的去除两方面综述了农药废水深度处理的方法、原理、优缺点以及研究进展。提出了今后农药废水深度处理的发展方向。     

低压高通量滤膜深度处理油田采出水试验研究

为提高油田采出水水质,采用低耗能高通量的新型超润湿纳米纤维复合膜组件对华北油田采出水进行深度处理试验研究。分析确定了膜污染清洗工艺及清洗周期,同时考察了系统对含油量及悬浮物的去除效果。结果表明,油水分离系统出水含油量及悬浮物含量均达到SY/T 5329—2012低渗透油田回注水标准;以20 min为在线反冲洗周期,分别采用质量分数0. 5%的盐酸和表面活性剂对膜片进行化学清洗,清洗周期为100 h,能够有效减小膜污染恢复膜通量,保持系统稳定出水。     

污水厂尾水再生利用深度处理组合工艺效果分析

为了考察臭氧一混凝一机械加速澄清池一紫外再生水深度处理组合工艺的处理效果,对北京市某再生水厂各工艺单元的进、出水常规指标、有机物及指示病原微生物的去除进行了研究.结果表明,组合工艺对色度、浊度、有机物及指示病原微生物都具有较好的去除效果.当进水CODCr为19.6～29.6 mg/L、色度为24～28度、浊度为2～3 ...     

半焦废水资源化回收及深度处理技术

针对高浓度、难降解半焦废水,采用具有自主知识产权的复合除油一强化脱酸脱氨—离心脱酚—高级氧化—高效菌种生化处理—膜处理这一系列组合工艺,实现对半焦废水中焦油、氨水以及工业酚类产品的资源化回收,同时实现深度净化废水的目的;经生化处理后出水水质指标达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171—2012)要求,与膜处理技术组合使用最终出水水质满足工业循环冷却水处理设计规范(GB50050—2007)要求。