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酸洗废水是常见的工业废水,电镀、机械加工、碳化硅和钢铁制造等行业的酸洗车间每年都会产生大量的酸洗废水。我国每年酸洗废水的排放量在106m3以上,如直接排放,既对环境产生污染,又是一种资源浪费。酸洗废水的资源化回收与利用已成为当今工业废水处理的热点问题。本课题以新兴的膜处理技术为依托,采用单膜电渗析法处理硫酸酸洗废水,旨在探究影响单膜电渗析技术的因素,寻找最优电渗析工艺参数,构筑处理硫酸酸洗废水的电渗析组合装置;使酸洗废水能够资源化回收再利用,降低其对环境的污染程度,同时获得一定经济效益,为其工业化应用提供可靠的理论依据和实践指导。实验主要分为静态电渗析实验与动态电渗析实验两部分,通过静态电渗析实验寻找最优单膜电渗析设计参数和运行参数;再根据静态电渗析实验的最优参数,构筑动态单膜电渗析组合设备,并对其优化。静态电渗析实验探究了电压、有效水深、铁离子浓度、阴离子交换膜和阴阳极容积比5个参数对铁离子去除率和阳极出水pH的影响。实验结果表明,静态电渗析处理技术能够有效地回收酸洗废水;电压、铁离子浓度、阴离子交换膜和阴阳极容积比对电渗析的处理效果影响显著,有效水深对电渗析的处理效果影响微小;各参数的改变主要是影响铁离子的去除率,对阳极出水pH的影响不大。电压升高,铁离子的去除率增大,但24V后,铁离子的去除率随电压的升高变化微小;铁离子浓度增大,其去除率降低,浓度为100mg/L时,铁离子的去除率最大;四种阴离子交换膜铁离子去除率的排序为:HC-06>MC-01>AAM>HC-08;在电压、时间恒定的条件下,阴极室越小,铁离子去除率越高。静态电渗析实验时,操作电压为24V,阴极室容积为13.34L,阳极室容积为8.004L,有效水深为21cm,选择HC-06阴离子交换膜,处理效果最好;80min时,阴极室铁离子的除率已达到99.16%,出水铁离子浓度为0.8mg/L。动态电渗析实验中,以静态电渗析实验的最佳参数为基础,设计出“电渗析+过滤”组合工艺来处理硫酸酸洗废水。实验结果表明,“电渗析+过滤”组合装置能够有效地回收酸洗废水。当槽电压为40V,进水流量为6.3L/h时,处理效果最好,能耗最优。此时,处理铁离子浓度为100mg/L的酸洗废水,阴极室、滤池和阳极室铁离子的去除效率分别为83.42%、89.95%和88.22%,吨水能耗为17.08kwh/t,去除单位铁能耗为0.1916kwh/g。而后在最优电压和进水流量的条件下,改变铁离子浓度,发现当铁离子浓度为100mg/L时,电渗析效果最好,吨水能耗最低,但去除单位铁的能耗过高;当铁离子浓度为300mg/L时,去除单位铁的能耗最优,但铁离子去除率却偏低,不足70%。