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2工艺原理
电驱离子膜技术的原理是利用阴、阳离子交换膜交替排列于正负电极之间,并用特制的隔板将其隔开,组成除盐(淡化)和浓缩两个系统。当向隔室通入盐水后,利用离子交换膜对阴阳离子的选择透过性能,在直流电场作用下阴、阳离子分别向阳极和阴极移动,达到电解质溶液的分离、提纯和浓缩。
3试验过程
3.1试验材料及分析方法
中试设备主要组成为:膜堆(含120对膜片,每片膜面积0.5m2)、整流器、原水箱、浓缩水箱、加酸泵、阴极液槽和阳极液槽。
试验分析仪器:DR6000紫外可见分光光度计、ME分析天平、电热恒温烘箱、滴定装置、原子吸收、电导率仪、pH计。水质检测项目主要有:总硬度、电导率、TDS、Cl-、F-、SO42-、pH等,检测依据标准参照《锅炉用水和冷却水分析方法通则》(GB/T6903-2005)。
本次试验所用药剂为:30%氢氧化钠、30%盐酸、固体碳酸钠、固体硫酸钠、亚硫酸氢钠。
试验主要目的是取通过加药软化预处理和管式膜固液分离后的产水,测试电驱离子膜设备对脱硫废水的浓缩情况,最大限度的减少进入后续蒸发装置的浓水量。
3.2工艺流程
试验工艺流程见图1。
图1试验工艺流程图
经常规处理后的脱硫废水进入废水收集池,进行重力沉淀,经提升进入反应槽1,加氢氧化钠调节pH值,控制pH大于11,使氢氧化镁沉淀;反应槽1出水进入反应槽2,加入碳酸钠溶液,与水中的钙离子生成碳酸钙沉淀,混合液进入浓缩槽,由循环泵输送至管式膜进行固液分离,此时大流量的水回流至浓缩槽,保持浓缩槽中的混合状态;部分透过水经投加氢氧化钠回调pH值后进入ED原水箱。
电驱离子膜整流器运行为稳压运行,运行电压为60V;极液:5%Na2SO4(阴极液pH<2.5,阳极液pH<7);系统进水1m3/h,阴极液循环流量2m3/h,阳极液循环流量2m3/h,浓水循环量4.5m3/h,脱盐水循环量7.5m3/h,保证膜面流速。
4试验结果与讨论
4.1进水TDS变化对脱盐水和浓缩水TDS的影响
由于脱硫废水水质波动较大,试验收集了不同浓度的废水,研究了不同脱硫废水浓度条件下的电驱离子膜运行工况(图2)。其中,下述所列图中,横坐标数据取样时间不同,横坐标数据1~5代表进水TDS4000mg/L,7~12代表进水TDS10000mg/L,14~20代表进水TDS30000mg/L,三组图2~图5内横坐标代表意义相同。
图2TDS关系曲线图
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