论文部分内容阅读
本论文研究内容主要包括两个方面：一、用离子膜技术处理低浓度SO2烟气吸收液的研究；二、用膜技术处理山西铝厂工业废水的研究。 在所有的低浓度SO2烟气净化技术中，Wellman—Lord钠碱法已应用于工业脱硫，而且近几年来发展较快，但仍然存在吸收后液中亚硫酸氢钠浓度达不到汽提高浓度SO2气体的要求，汽提SO2温度过高，亚硫酸盐氧化严重，产生大量的硫酸盐，造成碱耗增大等诸多问题。 针对以上的问题，首次采用三室双阳膜电解和双极膜电渗析法处理了低浓SO2钠碱吸收液。 在三室双阳膜电解槽中，按某电厂SO2烟气吸收液组成配制电解料液，在阳极室硫酸浓度为5mol／L、电流密度在1667A／m2左右、极室液采用泵为驱动力的强制流动方式的条件下进行电解，酸室液pH在3以上时电流效率可达到98％以上，同时碱室液的pH值可达到7.4以上，即达到了再生吸收液的要求，此时酸室液上面气相中SO2含量在92％以上（65℃）。电解后的酸室液在105℃的温度下蒸发（比Wellman—Lord钠碱法中的115℃低），不但使溶液中亚硫酸氢盐完全分解，蒸发后溶液的pH值恢复到了电解前溶液的pH值，而且蒸发过程中无Na2SO3结晶产生。由此可见三室双阳膜电解法完全能解决原工艺中存在的问题。 在双极膜电渗析法处理低浓度SO2吸收液的研究中，首次提出了用阴膜和双极膜组成二室结构的电渗析器处理低浓度SO2吸收液的新方法。按某电厂SO2烟气吸收液组成配制电解料液，在酸、碱室进料比为1：3、电流密度80 mA／cm2、室温（23℃）的最佳条件下电解，酸室液pH＞3时，电流效率达了88.51％以上。 研究结果表明，三室结构双极膜电渗析器和阳膜-双极膜组成的二室结构电渗析器处理低浓度SO2吸收液时的电流效率低，处理效果差，相同条件下用阴膜-双极膜组成的二室结构电渗析器处理低浓度SO2吸收液的电流效率高，处理效果中南大学博士学位论文摘要好。阴膜一双极膜组成的二室结构电渗析器在上述电解过程中的能耗要比三室双阳膜电解法低，所以，只要双极膜材料的制备技术过关，用该方法处理低浓度502吸收液更具优越性。 山西铝厂既是用水大户，又是废水排放大户，工业废水排放量为4万m3/d。因此采取有效措施，对各种外排水进行处理，实现水回用是关系铝厂自身前途的大事。论文第二部分是膜法处理工业外排水，实现废水回用，生产不同等级工业用水的研究。 通过反渗透预处理试验，确定了预处理工艺路线为混凝一砂滤。处理后的浊度小于0.INTu，无铁及游离氯，pH值平均为7，全部符合反渗透进水水质要求。与此同时，平均COD值降至32。 在反渗透膜筛选试验中选用了美国海德伦公司、美国osmotric公司的卷式RO膜及国产RO膜。从得出的反渗透的基本工艺参数发现，美国海德伦公司的ESPA 1 RO膜的性能优良。完成了处理量为Zooom3/d大型反渗透工程的计算机模拟设计。 完成了215x550mm2膜堆电渗析制取工业用水试验。试验证明电渗析制取TDS<5 00的一般工业用水是可行的，但用其制取Na+<35mg/L的优质工业用水在经济上不划算。利用美国道公司的卷式NF膜（松散反渗透）进行脱盐试验，表明用NF膜也可以实现制取一般工业用水的目标。