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电解法处理生活污水和工业废水:电渗析法处理废水

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-19  浏览次数:1421

关 键 词:电解法,生活污水,工业废水

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电渗析法处理废水

 

1 电渗析法处理造纸黑液

 

   在造纸过程中,以蒸煮工段的制浆废水(俗称黑液)的污染负荷为最高,约占造纸厂有机污染物总量的90%以上。虽然,黑液体积一般只占造纸厂生产废水的1/50(每制浆1 t产生黑液约10 m3),但其浓度极高,BOD为30 000~50 000 mg/L,COD为100 000—200 000 mg/L,且碱度很高,pH为12~l4。

 

电渗析器采用单阳膜立式槽。阳极材料为钛涂钌,22根直径为3 mm的极丝横向布置;阴极材料为铁。阳膜采用上海化工厂E3361型。

 

运行条件如下:槽电压4.0~4.5 V,电流密度150~200刖m2,黑液流速6~16 cm/s,碱液流速4~12 cm/s,黑液量25~30 L,阳膜4~8张,运行周期4~12 h(视黑液性质及终点pH而定),清洗方式为清洗水槽0.5 h,或倒电极2 min。

 

   黑液通过单阳膜电渗析方法回收碱,其电渗析电耗可稳定在每吨碱3 000 kW左右。黑液中Na+回收率与终点pH有关,随着pH降低,Na+回收率逐步提高。pH为7时,Na+的回收率为50%左右,阳极黑液含Na+5 000~7 000mg/L。

 

2 电渗析法处理化纤厂去酸水

 

   电渗析器中装有涂覆二氧化钌的电极,对化纤厂黏胶单丝淋洗废水进行处理。去酸水主要组分为:7.5 g/L H2S04,0.686 g/L ZnS04,21.17 g/L Na2S04。把溶解固体浓缩到l90 g/L,再进行多效蒸发,可回收多余的Na2S04,浓缩的H2S04溶液和ZnS04溶液返回凝固浴再用。淡化水中的溶解固体可降到0.7 g/L以下,因无硬度,故可作洗涤用水。

 

3 电渗析法处理溴化钠废水

 

   近年来,溴化钠丁基橡胶以其优良的性能获得了轮胎行业的青睐。随着国内轮胎工业的发展,溴化丁基橡胶的需求量越来越大。但是溴化丁基橡胶的生产过程中要生产9 t/h、质量分数约为1.6%的溴化钠(NaBr)废水,如直接排放将造成比较严重的污染问题,但目前还没有比较理想的处理方法。

 

   用离子交换膜电渗析法处理NaBr废水溶液并回收NaBr在技术上是可行的。电渗析器采用钛板涂二氧化钌电极,离子交换膜采用磺酸型苯乙烯系异相阳离子交换膜和季铵型苯乙烯系异相阴离子交换膜。NaBr溶液具有优良的电渗析脱除性能,淡室浓度最低可以降至l20 mg/L,脱盐率达到99%以上,同时具有较好的浓缩性能,最高浓缩浓度可以达到l5%(质量分数),完全满足溴化钠废水处理的要求。处理后的淡水可以直接排放或者作为工业用水循环使用,浓溶液可以通过蒸发结晶得到溴化钠固体,以回收利用。

 

4 电渗析法处理铝制品漂洗废水

 

   铝制品在我国的需求量相当大,据估算每年消耗的铝制品达30万t以上,国内生产铝制品的专业厂达100多家。由于铝制品是人们生活的日用品,因此,所有产品的表面都要进行刨光处理,目前用机械刨光的约占70%。化学刨光过程(亦称洗白工艺)是将产品置于12%。l5%的热NaOH溶液中浸3~5 S,蚀刻表面的氧化层,然后用自来水逆流漂洗2次,再浸入3%~5%的HN0,溶液中,经2~3 s即可钝化,再用自来水漂洗2次,烘干即得成品。

 

   在洗白工艺中,每生产l t铝制品约消耗40KgNaOH、10kgHN03和10 m3漂洗水。

 

   我国铝制品行业每年排放的碱性废水达210万m3,流失到环境中的NaOH达8 400 t,用H2S04中和要消耗10 290 t,排到水体中的Na2S04达12 495 t,每年流失的酸、碱价值2 000万元。

 

用电渗析法处理铝制品漂洗废水,可使用钛板涂覆二氧化钌电极,用MC与MA型均相膜组装。随着运行时间的延长,脱碱液中碱的浓度迅速降低,浓缩液中碱的浓度则相应提高。运行终结时,浓室和淡室之间碱的浓度比达到35,仍有继续脱除的趋势。可见MC、MA型均相膜具有良好的脱碱与浓缩碱性能。

 

5       电渗析电解法回收镀镍废水中的镍

 

采用电渗析和电解相结合的方法,从含镍废水中回收金属镍,称之为电渗析电解法。

 

   电渗析电解装置包含有3个阴极室、4个阳极室和6个循环室。阴极采用不锈钢板,阳极采用不溶性钛阳极。当废水pH为5左右时,控制适当的电流密度,则可高效率地回收金属镍。将含lg/L Ni2+的镀镍废水处理至50 mg/L左右,平均电流效率可达60%以上,回收镍的纯度达99.7%以上。

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