论文部分内容阅读
膜分离技术是一种新型的分离技术，是利用选择透过性膜在化学位差或外界能量的作用下，对混合物中各组分进行分离和提纯的方法。膜分离技术作为一种高效的分离技术，在人们生活和生产的各个方面占有非常重要的地位，尤其在海水、苦咸水脱盐，工业含盐废水的回收利用等方面应用比较广泛。随着人口数量的剧增及社会经济的迅猛发展，水资源短缺现象日益加重，因此人们愈加重视生活污水和工业废水的处理及回收利用。目前已经深入研究和开发的膜分离法主要有反渗透（RO）、电渗析（ED）、渗析（D）、微滤（MF）、渗透蒸发（PV）、超滤（UF）、气体分离（GS）等等。本文将膜分离技术中的反渗透、电渗析、膜电解等技术应用于处理工业含盐废水当中，研究了膜分离技术在工业含盐废水回收利用中的效果和应用价值。（1）采用滴定分析法测得氯醇法环氧丙烷皂化废水中Ca2+浓度为0.2243mol/L，Cl-浓度为0.4400mol/L，预处理后的皂化废水中NaCl质量分数约为2%。模拟废水经反渗透处理一段时间后，浓水中NaCl的质量分数可以达到6%左右，淡水可作为工厂工艺用水。反渗透法处理1L该模拟废水消耗电能3.54×10-2kw·h。（2）以反渗透浓缩液作为电渗析实验起始溶液，经过四级电渗析，可以把NaCl质量分数约为6%的盐水浓缩至20%左右，处理1L该盐水直流电耗为2.81×10-2kw·h，实现了氯醇法环氧丙烷皂化废水的资源化利用。研究了不同工艺条件（槽压、初始盐溶液浓度、流速）对电渗析浓缩盐水效果的影响。其中槽压大小对电流效率影响较大，电流效率随着槽压的增大先增大后减小，在30V时电流效率最大，为65%。（3）利用三室膜电解法电解硫酸钠模拟废水，在阳极室成功得到了硫酸和氧气，在阴极室得到了氢氧化钠和氢气。通过正交实验得知在电流密度为30mA/cm2、Na2SO4浓度为1.4mol/L、电解时间为1h、流速为40L/h时阳极和阴极的电流效率最高，此时阳极电流效率为64.13%，阴极电流效率为83.16%。通过对实验条件的研究，考察了电流密度、硫酸钠浓度、电解时间、流速及离子交换膜种类等条件分别对阴、阳极反应电流效率和能耗的影响。