國內將近40%的廢酸液被簡單中和處理,一定程度上造成酸資源的浪費。而資源化是膜界較為推崇的處理方式,在這類系統中,基本是考慮酸的回收和循環利用。
用膜技術來處理廢酸,這里主要介紹介紹離子交換膜的其中一種處理工藝:擴散滲析原理。
擴散滲析是依靠膜兩側溶液的濃度差進行溶質擴散的。是利用離子交換膜的選擇透過性這一特性而實現物質分離的。(也可同理回收工業廢堿)
擴散滲析具有設備簡單、投資少、基本不耗電等優點,主要用于酸、堿的回收。在堿性條件下,可使用陽離子交換膜(陽膜)從鹽溶液中回收燒堿;在酸性條件下,可使用陰離子交換膜(陰膜)從鹽溶液中回收酸。擴散滲析用于酸、堿回收,不消耗能量,回收率可達_70%~90%,但不能將它們濃縮。
擴散滲析的原理如下:
以1 噸/天含磷酸廢水磷酸含量 15%,鐵離子濃度 100-200mg/L為例。
進水水質條件:純水或經絕對孔徑≤0.2 微米的 PP 或 PTFE 膜過濾的自來水,水溫:15-30℃。廢液進膜要求:懸浮物<1.0mg/L,需要絕對孔徑≤0.2 微米的 PP 或 PTFE 濾膜過濾器;H+濃度≤6mol/L,金屬鹽總濃度:酸總濃度≤1:10;污染指數(SDI)<10;COD<200mg/L,不含油類物質;液溫:15-35℃ ,不含氧化性物質,游離余氯小于 0.1mg/L。
物料平衡圖
一次:
兩次:
原液經過預處理,經過濾精度為 0.2 微米的平板微孔過濾器預處理后,達進膜條件后,進擴散滲析分離提純酸,磷酸的回收率在 50%以上,金屬離子截留率 80%以上。
一整套擴散滲析裝置設備價格約10萬元,擴散滲析主體設備占地面積約 6 平方。擴散滲析運行功率僅為低流量低揚程泵的運行功率,可以忽略不計。擴散滲析膜堆壽命按 5 年計,平均每年折舊 1/5 的擴散滲析設備;故:每年折舊費用=100000÷2=5 萬元。
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