采用擴(kuò)散滲析技術(shù)回收混酸
酸在化工、鋼鐵等行業(yè)廣泛應(yīng)用。在許多生產(chǎn)過程(酸洗、鈍化)中，產(chǎn)生大量的含酸廢水，含酸廢水如不經(jīng)過處理而排放到環(huán)境中，不僅會(huì)使水體或土壤酸化，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害，而且浪費(fèi)大量資源。含酸廢水回收對(duì)酸洗廢液進(jìn)行濃縮回收處理時(shí)，不僅可以回收廢水，同時(shí)還可有效的對(duì)廢酸進(jìn)行濃縮回收，酸和有機(jī)物實(shí)現(xiàn)分離、和重金屬離子實(shí)現(xiàn)分離，大幅減少中和劑的用量，給企業(yè)帶來看得見的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
含酸廢水回收裝置由若干張帶有正電荷的酸回收專用膜片組成，膜片兩側(cè)分別通入廢酸和自來水，由于膜具有選擇透過性，而廢硫酸，廢鹽酸，廢硝酸，根據(jù)離子帶電荷的特性以及溶液呈電中性的性質(zhì)，膜片自身帶正電荷，根據(jù)異性相吸的原理，膜片對(duì)陰離子有吸引力，可以使離子等陰離子透過，因此在通入自來水的那一側(cè)是我們想要回收的酸。
一、技術(shù)介紹：
擴(kuò)散滲析，利用半透膜或選擇透過性離子交換膜使溶液中的溶質(zhì)由高濃度一側(cè)通過膜向低濃度一側(cè)遷移的過程。這種過程是以濃度差為動(dòng)力，也稱之為濃差滲析或自然滲析。在環(huán)境工程方面主要用于有機(jī)和無機(jī)電解質(zhì)的分離、純化和酸、堿廢液的處理和回收。
主要應(yīng)用：回收酸、堿，但不能將它們濃縮。
二、工作原理：
擴(kuò)散滲析：擴(kuò)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(zhì)由高濃度一側(cè)通過膜向低濃度一側(cè)遷移的過程。擴(kuò)散滲析回收廢酸：用一張陰離子均相膜隔開成滲析室和擴(kuò)散室，采用逆流操作，在陰離子均相膜的兩側(cè)分別通入廢酸液及接受液(自來水)時(shí)，廢酸液側(cè)的酸及其鹽的濃度遠(yuǎn)高于水的一側(cè)，根據(jù)擴(kuò)散滲析原理，由于濃度梯度的存在，廢酸及其鹽類有向擴(kuò)散室滲透的趨勢(shì)，但膜對(duì)陰離子具有選擇透過性，故在濃度差的作用下，廢酸側(cè)的陰離子被吸引而順利地透過膜孔道進(jìn)入水的一側(cè)。同時(shí)根據(jù)電中性要求，也會(huì)夾帶陽(yáng)離子。由于H+的水化半徑比較小，電荷較少；而金屬鹽的水化離子半徑較大，電荷較多，因此H+會(huì)優(yōu)先通過膜，這樣廢液中的酸就會(huì)被分離出來。同理可以回收廢堿。
三、1T/H擴(kuò)散滲析回收混酸案例
1.進(jìn)水水質(zhì)條件：a、用純水或經(jīng)絕對(duì)孔徑≤0.2微米的PP或PTFE膜過濾的自來水；b、水溫：15-30℃，最佳溫度：20-25℃，在擴(kuò)散滲析過程中水溫會(huì)上升1-5℃。
2.廢液進(jìn)膜要求：a、懸浮物<1.0mg/L，需要絕對(duì)孔徑≤0.2微米的PP或PTFE濾膜過濾器；b、H+濃度≤6mol/L，金屬鹽總濃度：酸總濃度≤1：10；c、污染指數(shù)(SDI)<10；d、COD<200mg/L，不含油類物質(zhì)；e、液溫：15-35℃，最佳運(yùn)行溫度：25-30℃，在擴(kuò)散滲析過程中水溫會(huì)上升1-5℃；f、不含氧化性物質(zhì)，游離余氯小于0.1mg/L。
物料平衡圖：
原液經(jīng)稀釋1倍后，預(yù)處理達(dá)要求后，經(jīng)過濾精度為0.2微米的平板微孔過濾器預(yù)處理后，達(dá)進(jìn)膜條件后，進(jìn)擴(kuò)散滲析分離提純酸，混酸的回收率在80%以上，金屬離子截留率80%以上。
擴(kuò)散滲析回收混酸過程中，所使用的一整套主體設(shè)備價(jià)格約180萬元，占地面積約12平方。擴(kuò)散滲析運(yùn)行功率僅為低流量低揚(yáng)程泵的運(yùn)行功率，可以忽略不計(jì)。
擴(kuò)散滲析膜堆壽命按5年計(jì)，平均每年折舊1/5的擴(kuò)散滲析設(shè)備；故：每年每噸水的折舊換膜費(fèi)用=1800000÷5÷330÷40=27.27元。
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