膜蒸馏-结晶处理高浓度硫酸锌溶液的研究

电镀等行业进行锌消费会产生高浓度锌废液,此类废液具有酸度高、腐蚀性强等特点,传统处理方法处理成本高且对设备耐腐蚀要求极高。本研究利用管式膜蒸馏-结晶技术处理高浓度ZnSO_4溶液,首先比较了不同流速、温度、pH条件下稀(0.2%,质量分数)、浓(20%,质量分数)ZnSO_4溶液膜蒸馏性能的差异,然后在优化条件下进行了浓ZnSO_4溶液膜蒸馏-结晶探索研究。研究结果表明,与稀溶液相比,浓ZnSO_4溶液的膜蒸馏通量略低,这主要是溶液蒸汽压下降以及浓差极化共同作用的结果。在高酸度条件下,浓ZnSO_4溶液膜蒸馏产水水质更容易恶化。此外,高浓度并未对ZnSO_4溶液的膜蒸馏性能产生显著的特殊影响。膜蒸馏-结晶操作过程中,膜通量由初始的2.81降至1.86kg·m-2·h-1,降幅为37%,产水电导率始终维持在10μS·cm-1以下,重金属盐截留率达到99.99%以上。冷却结晶得到的产品晶体形状规则,ZnSO_4溶液一次膜蒸馏-结晶理论回收率48.10%,实际回收率46.28%。采用合适的操作方式,膜蒸馏-结晶耦合工艺处理高浓度ZnSO_4溶液直接得到晶体产品可行。