随着生活环境的日益恶化,环境保护受到越来越多的重视,化工等生产企业的三废处理需要投入越来越多的成本。清洁,环境友好的生产方式快速发展。其中膜分离技术由于其低能耗、易操作、寿命长、无相变,在清洁生产中有广泛的应用。本文从聚合氯化铝的生产和染料脱盐纯化两个方向展开工作,分别是:1.高碱度的聚合氯化铝是一种重要的工业产品,通过金属铝和酸氧化而制备得到的。铝矿中的铝原子还原得到金属铝,再通过氧化形成聚合氯化铝。这种制备过程中铝原子经过还原-氧化,因此不经济且化学效率不高。本工作中,设计了一个双极膜电渗析与超滤联用系统,可以在常温常压下利用氢氧化铝和相应的酸生产聚合铝盐,包括聚合氯化铝、聚合硫酸铝和聚合硝酸铝。氢氧化铝和酸在混合反应器中反应生成铝盐,通过超滤系统得到纯的铝盐溶液,铝盐经双极膜电渗析的碱化得到聚合铝盐和副产物相应的酸。酸被循环利用继续与氢氧化铝反应。整个过程中铝原子不经过还原-氧化过程,直接得到聚合铝盐,实现最大化的原子经济效益,且成本低,是一个聚合铝盐的清洁生产过程。2.染料在制备中产生了高浓度的无机盐,目前使用纳滤技术对染料进行脱盐和提纯,纳滤脱盐技术可以有效地将粗制染料提纯成低盐染料。但是当染料中盐浓度较低时,纳滤技术很难继续脱盐且能耗很大。本工作中利用电渗析技术对低盐浓度的染料进行脱盐纯化,制定优化脱盐流程,克服了纳滤脱盐的缺陷。并且研究了染料与离子交换膜的相互作用,包括离子交换膜对染料的吸附以及清洗过程中染料脱附解吸的机理。循环脱盐过程中,系统显示了良好的稳定性。成品中SO42-基本脱除,Cl-浓度仅有130mg/L(约96%被脱除)。经成本核算,仅0.43元/kg酸性蓝9固体。本工作设计的电渗析脱盐技术提供了一个染料脱盐的新途径。