电渗析设备在废水处理中的应用

时间:2013-09-14 作者:admin 点击:507次

 电渗析技巧从五十年代确立以来,在工程技巧使用进程中快速崛起,在海水淡化苦淡水脱盐、海水稀释制盐、废水处置以及食品、医药、电子、电力等行业中所起的作用日积月累。它以许多优秀的使用实例,证明了其在技巧上的*性以及其他别离办法所不能替代的若干优越的特点。如今正在开发和将着手开发的若干神功妙用,更是绚丽多彩。我国是从1958年开端电渗析工程的探讨开发任务,属于世界上起步较早的国度之一。

它有如下四方面的用处:
1、从电解质溶液中别离出局部离子,使电解质溶液浓度降低。如海水淡化、苦淡水淡化、制取工业用纯水或饮用纯洁水、放射性废水处置等。
2、把溶液中局部电解质、离子转移到另一溶液中去,并使其浓度增高。如海水稀释制、化工产物的精制、工业残液中有用成分的回收等。
3、从无机溶液中去除电解质离子。目前重要用于食品和医药工业。在乳清脱盐、糖类脱盐和氨基酸精制中使用非常成功。
4、电解质溶液中,同电性但具有不同电荷的离子的别离和异性电荷离子的别离,只允许一价离子透过的离子交流膜稀释海水制盐,是前者工业化使用的实例。
它有如下五方面的特点:
1、耗能低,经济效益明显。理论证实将2000-5000mg/L的苦淡水脱盐至5000mg/L的饮用水是*经济的。
2、零碎使用灵敏,操作维修方便按照不同的要求请求,能够灵敏地采用不同方式的零碎设计,并联可减产水量,串联可进步脱盐率,循环或局部循环可延长工艺流程。在运转进程中,控制电压、电流、浓度、流量、压力与温度几个重要参数,可确保稳固运转。
3、不净化环境
4、运用寿命长。膜普通可用3-5年,电极可用7-8年,隔板可用15年左右
5、原水率高。海水、高浓度苦淡水回收率可到达60%以上。普通苦淡水回收率可达65%-80%。
废水处理方法的分类:
      在目前的生产水平条件下,工业生产中产生废水和生活污水是不可避免的。为保证水体不被污染就须对这些废水在排入水体之前加以处理。清除各种污染物有多种方法,这些方法是针对不同性质和形式的污染物而建立的。按照这些方法的不同机理可以分为下面四种类型。
(1) 物理方法
通过物理作用来清除废水中的污染物称为物理处理法。常用的方法是利用过滤、沉淀、浮选等技术分离废水中的悬浮污染物。
通过一些化学反应清除废水中污染物质或使其转化为其它物质从而化有害为无害、有毒为无毒等,称为化学处理法。常用的方法有中和法、氧化法、凝聚法、石灰解析法等。
① 中和法主要用来除废水的酸、碱性。
② 氧化法主要是通过氧化作用加速污染物的降解和转化。一般有三种方式:一是空气氧化法,即将废水暴露在空气中,利用空气氧化;二是化学氧化法,即在废水中加高锰酸钾、液氯、臭氧等强氧化剂使其发生氧化反应;三是电解氧化法,即利用电解的基本原理,使废水中有害物质通过电解过程,在阴阳两级分别发生氧化和还原反应,以消除污染物质。
③ 化学凝聚法这是处理废水常用的一种方法。当废水中含有许多胶体物质,用物理方法不易除去时,常加凝聚剂,如硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、明矾、铝酸钠、氧化铁等,以清除胶体带的电荷,使之变成絮状,迅速下沉。
④ 电解凝聚法电解凝聚法与化学凝聚法基本相同,即清除胶体上的电荷,使其发生凝聚作用。不过,后者是促使胶体下沉,前者是促使肢体聚集于液体表面。电解凝聚法常用于去除废水中的乳化油。通过电解作用使阳极电板上产生矾花,即氢氧化铁,阴极产生氢气。矾花和气体气泡不断上升,将乳化油带至液面产生凝聚、吸附和浮托等作用,因此又称电浮选法。
(3) 物理化学法
物理化学法有离子交换法、吸附法、萃取法、分离技术等。
① 离子交换法这个方法是使硬水软化的传统方法,现在是深度处理废水和回收其中有用物质的重要方法之一。常用于除去或回收废水中的重金属。即利用离子交换作用,把废水中希望除去的或回收的阳离子或交换,如:RH+M+=RM+H+
RH——交换树脂
M+——金属交换离子
R——树脂母体
然后用水或其它液体淋洗树脂,将其中重金属洗出,树脂复原。
离子交换树脂有天然和人工合成产物两种。此外,天然的蒙脱石、沸石、多水高岭土和伊利石等均有离子交换吸附能力,也可用于处理废水,并具有来源容易、成本低等优点。
②吸附法吸附法是采用固体多孔吸附剂,吸附废水中的味、臭、色、油、酚等污染物的处理方法。属于这类吸附剂的有活性炭、活性硅石、硅酸、白土、蒙脱石、氧化铝和骨粉等。
③萃取法采用某种有机溶剂,从废水中除去或回收可溶于该溶剂中的污染物的处理方法,例如,用重质苯、异丙醚等革取废水中的酚。
臭氧消毒:
      臭氧是强氧化剂,臭氧化和氯化一样,既起消毒的作用,也起氧化作用,但是臭氧的消毒能力和氧化性都比氯强,能氧化水中的有机物,并能杀死病毒、芽孢及细菌。臭氧都是在现场用空气或纯氧通过臭氧发生器制取,产率分别为1%-3%和2%-6%。
臭氧作为消毒剂的历史几乎和氯一样长,1906年法国尼斯的水厂首次使用臭氧对饮用水进行消毒,美国的工程师于20世纪70年代初开始用臭氧代替氯消毒污水。根据目前的研究可以发现:(1) 臭氧消毒反应迅速,杀菌效率高,同时能有效地去除水中残留有机物、色、嗅、味等,受PH值、温度的影响很小。(2) 臭氧能够减少水中THMs等卤代烷类消毒副产物的生成量。(3) 臭氧消毒可以降低水中总有机卤化物的浓度。
      虽然臭氧消毒本身不产生卤代烷和总有机卤,但是生成的其他消毒副产物如醛、酮、醇等若经氯化,会产生三卤甲烷。据报道,在世界各种水体中已检测出的有机化合物共有2221种。臭氧能和多种有机物反应,生成一系列中间产物,大体可分为有机副产物和无机副产物两类[2]。有机副产物以甲醛为代表,有报道说甲醛是致癌物质。*受关注的无机副产物是溴酸根,国际癌研究部门(IARC)将溴酸根分类为致癌性2B,即可能致癌物。因为臭氧在水中的溶解度极小,且易分解、稳定性差,几乎没有残余消毒能力,所以普遍将臭氧与其它消毒剂联合使用作为控制THMs等有害消毒副产物的优选方法。据1982年的报道,全世界采用臭氧化处理的水厂在1100座以上,其中用臭氧做*消毒剂的,除欧洲有少数外,美国和加拿大仅各有一座,其它都辅以氯或氯胺消毒,以保证水中的剩余消毒剂。另外由于臭氧稳定性差容易分解为氧气,故不能瓶装贮存和运输,须现场制备及时使用,设备投资大,电耗大,成本较高;运行管理比较复杂
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