電滲析及其在廢水處理方面的應(yīng)用ppt課件

.,電滲析及其在廢水處理方面的應(yīng)用,學(xué)生張雪華學(xué)號(hào)107551000601,.,.,一、電滲析技術(shù),電滲析技術(shù)是在直流電場(chǎng)的作用下，以電位差為推動(dòng)力，利用離子交換膜的選擇透過(guò)性，把電解質(zhì)從溶液中分離出來(lái)，使一部分溶液增濃、另一部分溶液減淡的物理化學(xué)過(guò)程。電滲析過(guò)程是一種無(wú)相變的節(jié)能過(guò)程。,.,1電滲析工作原理,在直流電場(chǎng)作用下，以電位差為動(dòng)力：原水中陽(yáng)離子向陰極遷移，淡化室中的陽(yáng)離子透過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)入濃縮室，但濃縮室中的陽(yáng)離子受阻于陰膜而留下；原水中陰離子向陽(yáng)極遷移，淡化室中的陰離子透過(guò)陰膜進(jìn)入濃縮室，但濃縮室中的陰離子受阻于陽(yáng)膜而留下；于是淡化室和濃縮室分別得到淡化液和濃縮液。,.,2電滲析特點(diǎn)：能耗低、無(wú)污染、操作簡(jiǎn)單、裝置壽命長(zhǎng)、原水回收率高、工藝過(guò)程潔凈等。,.,3應(yīng)用領(lǐng)域：（1）天然水脫鹽；（2）純水制備；（3）海水濃縮制鹽；（4）廢水處理；（5）食品、醫(yī)藥工業(yè)的應(yīng)用；（6）氯堿電解工藝的應(yīng)用等。,.,廢水（尤其工業(yè)廢水）中含有大量污染物如石油類廢物、酸性物質(zhì)、重金屬離子及一些鹽類物質(zhì)等。,若不經(jīng)處理直接排放，不但會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，使農(nóng)作物生長(zhǎng)受到抑制，而且可能污染人們的飲用水，給人類身體造成嚴(yán)重威脅。,.,電滲析技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各種廢水的回收處理，其應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，并已經(jīng)發(fā)展成為一種新型的單元操作。采取一切措施治理廢水、消除污染及回收有用資源已經(jīng)成為全世界共同關(guān)心的問(wèn)題，而電滲析處理廢水兼有這三種意義。因此，電滲析處理廢水的研究現(xiàn)在倍受重視。,.,1,2,電滲析聯(lián)合工藝對(duì)廢水的處理,電滲析廢水處理的應(yīng)用,二、電滲析在廢水處理方面的應(yīng)用,.,冶金廢水,化學(xué)工業(yè)廢水,造紙廢水,放射性廢水,電鍍廢水,制藥業(yè)廢水,1電滲析廢水處理的應(yīng)用,.,在化工行業(yè)中，往往釋放出含鹽(如乙酸鈉、硫酸鈉等)、有機(jī)物(如醛、酮等)及其它化學(xué)物質(zhì)的乙酸廢水。此廢水腐蝕性嚴(yán)重，若不經(jīng)處理直接排放，既浪費(fèi)了有用化工產(chǎn)品乙酸，又會(huì)威脅水生生物和農(nóng)作物的生存，污染環(huán)境。,1.1化學(xué)工業(yè)廢水的處理,.,電滲析處理含醛乙酸廢水，再將電滲析濃水萃取、精餾，可以制得99%工業(yè)乙酸，電滲析淡水含酸量小于0.02%，可安全排放。這樣既實(shí)現(xiàn)了含醛乙酸廢水的綜合治理，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。國(guó)外也有人用此項(xiàng)技術(shù)回收廢水中的酸，其效率可達(dá)80%90%。,.,現(xiàn)代冶金工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢水量很大，污染嚴(yán)重；廢水有酸性廢水、堿性廢水等。酸堿性廢水的任意排放會(huì)使農(nóng)作物大量減產(chǎn)，使河流、湖泊中的生物大量死亡，甚至危害人類的健康。,1.2冶金業(yè)廢水的處理,電滲析處理銅鐵廢水，對(duì)含HNO3和HF的廢水進(jìn)行了有效的處理，不但回收利用了水和有用資源，而且保護(hù)了環(huán)境；電滲析實(shí)驗(yàn)處理鋁制品漂洗廢水，處理含堿廢水，回收了NaOH和Na2CO3；處理后淡水可回用或排放，效益顯著。,.,一些制漿造紙廢水中含大量懸浮物如纖維、纖維細(xì)料等會(huì)造成水體缺氧，影響水生物生存，還可能堵塞河道，造成嚴(yán)重后果；另外還有一些廢水含有毒物質(zhì)如甲基硫等。造紙工業(yè)廢水中的染料可使水強(qiáng)烈著色；殺菌劑、防腐劑可對(duì)生物產(chǎn)生有毒作用；填料和涂料對(duì)水均造成高混濁度，這些工業(yè)廢水嚴(yán)重污染了環(huán)境。,1.3造紙工業(yè)廢水的處理,.,電滲析綜臺(tái)治理草漿造紙黑液的研究始于1959年，以后不斷深入，提出了1、單陽(yáng)膜電滲析法回收堿；2、凝聚回收木質(zhì)素；3、萃取分離木質(zhì)素電滲析堿回收等組合工藝，不但回收了堿和木質(zhì)素等有用物質(zhì)，處理后的水可回用，每t固堿耗電量也大大減少，比燃燒法節(jié)省投資，耗能也少。,.,電鍍廢水中含有鉻、鎳、鎘、銅、鋅等重金屬離子及氰化物等毒性較大的物質(zhì)，其中鎳和鉻都是致癌物質(zhì)，對(duì)人類危害極大，因此對(duì)此類廢水必須認(rèn)真進(jìn)行回收處理，做到消除或減少對(duì)環(huán)境的污染，達(dá)到保護(hù)環(huán)境、造福人類的目的。,1.4電鍍廢水的處理,.,電滲析法處理電鍍含鎳廢水，處理后廢水電導(dǎo)率大大降低，可回用于漂洗工藝；國(guó)外也有人對(duì)電鍍廢液進(jìn)行了處理，他們用鎳電鍍鋁材料時(shí)從洗池中恢復(fù)了有價(jià)值的物質(zhì)硫酸鎳，這種電滲析法的電流效率很高。電滲析技術(shù)處理含鉻廢水，可以有效地凈化漂洗廢水，使Cr離子得到回收，廢水中的Cr可以達(dá)到國(guó)家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。,.,放射性廢水包括核工業(yè)廢水和有色冶金工業(yè)及同位素研究時(shí)產(chǎn)生的廢水。它們中均含有大量的放射性元素，不僅對(duì)人身體產(chǎn)生輻射危害，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)也產(chǎn)生極大影響，處理這類廢水必須比處理一般性廢水嚴(yán)格，一般采取多級(jí)處理，而且處理方法要安全可靠。,1.5放射性廢水的處理,目前中國(guó)、德國(guó)、日本、美國(guó)、法國(guó)及瑞典等一些國(guó)家已經(jīng)利用了電滲析處理了此類廢水，效果良好，處理后去污系數(shù)一般為10100，而且可同時(shí)完成除放射性及濃縮的過(guò)程。,.,制藥廠廢水中含有大量的有機(jī)物及許多有價(jià)值的物質(zhì)，氨基酸就是其中的一種。目前國(guó)內(nèi)大都采用離子交換樹(shù)脂來(lái)脫酸，這樣樹(shù)脂不可避免的要附上一部分氨基酸，樹(shù)脂再生時(shí)這部分氨基酸就作為廢水被排放掉。關(guān)于氨基酸的廢水處理，國(guó)外已用了許多種方法，但處理效果不佳。國(guó)內(nèi)有人模擬該廢水進(jìn)行了電滲析處理，結(jié)果表明，處理后的水質(zhì)完全符合國(guó)家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，不僅變廢為寶，而且把氨基酸處理工藝和濃縮工藝合為一體，取得了明顯效果。,1.6制藥工業(yè)廢水的處理,.,后來(lái)用電滲析處理該類廢水，其氨基酸和COD脫除率均可達(dá)到80%，低濃淺色廢水經(jīng)一級(jí)處理即可達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)，氨基酸濃淡比可達(dá)20倍，濃水中氨基酸濃度可接近其飽和濃度。,.,中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn),.,.,除了單獨(dú)的電滲析工藝外，還有許多電滲析聯(lián)合工藝。這些工藝不僅克服了單一工藝的缺陷，充分發(fā)揮了各種技術(shù)的特色，而且提高了產(chǎn)水質(zhì)量，有效降低了成本。,2電滲析聯(lián)合工藝對(duì)廢水的處理,.,沉淀一過(guò)濾一電滲析一離子交換工藝對(duì)含銅廢水進(jìn)行處理，水質(zhì)達(dá)到國(guó)家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，水回收率達(dá)90%，性能穩(wěn)定，濃縮液中含銅量達(dá)20gL，可回收品位達(dá)98%的金屬銅粉。此工藝與其它工藝相比投資省，水可回用，占地面積小等，社會(huì)效益顯著，適合各種規(guī)模的廠家采用。放射性廢水用電析聯(lián)合工藝也有較好的效果。用超濾一反滲透一電滲析組合工藝對(duì)放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室排出的低水平放射性廢水進(jìn)行處理，具有較好的脫鹽、去污能力。由此三膜組成的流程去污因子高達(dá)3.2l03，此方法簡(jiǎn)單，不產(chǎn)生第二次廢液，適合于放射性廢水處理時(shí)采用。,.,3電滲析處理廢水的前景,防治水污染給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人體健康帶來(lái)的長(zhǎng)期影響，對(duì)廢水進(jìn)行回收處理，已是人類面臨的迫切任務(wù)。目前，電滲析作為一種較成熟的膜分離技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于廢水處理。電滲析器