擴散滲析是利用半透膜或選擇透過性離子交換膜, 使溶液中的溶質由高濃度一側通過膜向低濃度一側遷移的過程。這種過程是以濃度差為動力, 所以也稱為濃差滲析或自然滲析。它主要用于有機和無機電解質的分離和純化。以濃度差為推動力,酸根離子從高濃度區透過陰離子交換膜向低濃度區自然擴散,由于陰離子交換膜具有選擇透過性,金屬離子被截留下來,從而實現酸的回收和金屬離子的分離。
擴散滲析的工作原理:
該裝置是由一定數量的膜組成的一系列結構單元;其中每個單元由一張陽離子均相膜隔開成滲析室和擴散室,采用逆流操作,在陽離子均相膜的兩側分別通入廢堿液及接受液(軟化水)時,由于廢堿液側的堿及其鹽的濃度遠高于水的一側,根據原理,在濃度梯度的推動下,廢堿及其鹽類有向擴散室滲透的趨勢,故在濃度差的作用下,廢堿側的陽離子被吸引而順利地透過膜孔道進入水的一側。同時根據電中性要求,也會夾帶陰離子,但膜對陰離子具有選擇透過性,由于OH-的水化半徑比較小,電荷較少;而其他陰離子的水化半徑較大,電荷較多,因此OH-會優先通過膜,這樣廢液中的堿就會被分離出來。
可應用于任何無機廢酸體系,酸回收率≥80%,金屬鹽截留率≥90%。在鋁型材陽極氧化生產過程中,由于回收氧化槽液中的含鋁廢酸,廢酸回收率高,鋁離子去除率高,運行穩定,在處理這類酸性廢液具有*的優勢。但由于處理量的限制。
因此,要推廣擴散滲析在陽極氧化的應用,須解決好以下幾個方面的問題:
1)加強陰離子膜合成的研究,研制選擇性好,酸流通量大的膜,增加廢液的處理量;
2)加強集成膜技術的開發,與膜蒸餾、納濾、反滲透等膜技術結合,集成各種膜過程,優化膜分離性能;
3)開發、改進裝置,以適應鋁型材陽極氧化廢液量大的特點。