電滲析法處理酸洗廢水的資源化研究.pdf

1、酸洗廢水是常見的工業(yè)廢水，電鍍、機(jī)械加工、碳化硅和鋼鐵制造等行業(yè)的酸洗車間每年都會(huì)產(chǎn)生大量的酸洗廢水。我國每年酸洗廢水的排放量在106m3以上，如直接排放，既對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，又是一種資源浪費(fèi)。酸洗廢水的資源化回收與利用已成為當(dāng)今工業(yè)廢水處理的熱點(diǎn)問題。本課題以新興的膜處理技術(shù)為依托，采用單膜電滲析法處理硫酸酸洗廢水，旨在探究影響單膜電滲析技術(shù)的因素，尋找最優(yōu)電滲析工藝參數(shù)，構(gòu)筑處理硫酸酸洗廢水的電滲析組合裝置；使酸洗廢水能夠資源化回收再

2、利用，降低其對(duì)環(huán)境的污染程度，同時(shí)獲得一定經(jīng)濟(jì)效益，為其工業(yè)化應(yīng)用提供可靠的理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。
　　實(shí)驗(yàn)主要分為靜態(tài)電滲析實(shí)驗(yàn)與動(dòng)態(tài)電滲析實(shí)驗(yàn)兩部分，通過靜態(tài)電滲析實(shí)驗(yàn)尋找最優(yōu)單膜電滲析設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)；再根據(jù)靜態(tài)電滲析實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)參數(shù)，構(gòu)筑動(dòng)態(tài)單膜電滲析組合設(shè)備，并對(duì)其優(yōu)化。
　　靜態(tài)電滲析實(shí)驗(yàn)探究了電壓、有效水深、鐵離子濃度、陰離子交換膜和陰陽極容積比5個(gè)參數(shù)對(duì)鐵離子去除率和陽極出水pH的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，靜態(tài)電滲析

3、處理技術(shù)能夠有效地回收酸洗廢水；電壓、鐵離子濃度、陰離子交換膜和陰陽極容積比對(duì)電滲析的處理效果影響顯著，有效水深對(duì)電滲析的處理效果影響微?。桓鲄?shù)的改變主要是影響鐵離子的去除率，對(duì)陽極出水pH的影響不大。電壓升高，鐵離子的去除率增大，但24V后，鐵離子的去除率隨電壓的升高變化微小；鐵離子濃度增大，其去除率降低，濃度為100mg/L時(shí)，鐵離子的去除率最大；四種陰離子交換膜鐵離子去除率的排序?yàn)椋篐C-06>MC-01>AAM>HC-08；在

4、電壓、時(shí)間恒定的條件下，陰極室越小，鐵離子去除率越高。靜態(tài)電滲析實(shí)驗(yàn)時(shí)，操作電壓為24V，陰極室容積為13.34L，陽極室容積為8.004L，有效水深為21cm，選擇HC-06陰離子交換膜，處理效果最好；80min時(shí)，陰極室鐵離子的除率已達(dá)到99.16％，出水鐵離子濃度為0.8mg/L。
　　動(dòng)態(tài)電滲析實(shí)驗(yàn)中，以靜態(tài)電滲析實(shí)驗(yàn)的最佳參數(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出“電滲析+過濾”組合工藝來處理硫酸酸洗廢水。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，“電滲析+過濾”組合裝置

5、能夠有效地回收酸洗廢水。當(dāng)槽電壓為40V，進(jìn)水流量為6.3L/h時(shí)，處理效果最好，能耗最優(yōu)。此時(shí)，處理鐵離子濃度為100mg/L的酸洗廢水，陰極室、濾池和陽極室鐵離子的去除效率分別為83.42%、89.95%和88.22%，噸水能耗為17.08kwh/t，去除單位鐵能耗為0.1916kwh/g。而后在最優(yōu)電壓和進(jìn)水流量的條件下，改變鐵離子濃度，發(fā)現(xiàn)當(dāng)鐵離子濃度為100mg/L時(shí)，電滲析效果最好，噸水能耗最低，但去除單位鐵的能耗過高；當(dāng)鐵