【印染】电渗析耦合生化深度处理染料中间体废水

2.2电渗析过程操作条件的影响实验考察在不同操作电压(15、20、25V)与流量下(15、20、25L/h)，电渗析处理预处理后的BBA废水的情况，并探讨不同的操作电压及不同的流速对电渗析处理过程的影响。

2.2.1不同操作电压对脱盐过程的影响BBA废酸水与废碱水的混合溶液经混凝沉降预处理后的进水电导率平均为68.45mS/cm，pH为7.84，电渗析极室采用0.25mol的NaCl溶液。为了考察电压对实验的影响，电渗析在恒定流速下，采用恒压操作模式，电压分别为15、20和25V。不同操作电压下电导率随时间的变化及在恒定20V的操作电压下废水脱盐率随时间的变化如图3所示，不同电压下电流密度随时间的变化如图4所示。由图3可知，在同一操作电压下，电导率随时间的延长而降低，曲线的斜率也随着时间的延长而减小。这是由于随着时间的进行，淡化室内的离子迁移到电渗析的浓缩室，可迁移的离子越来越少，从而导致电渗析膜堆的电阻增大。根据欧姆定律可知，电渗析两端所加的直流电也会随着时间的延长而减小。而电流密度的减小则导致了离子迁移驱动力的减小，所以电导率下降曲线的斜率会越来越小。通过不同操作电压下，电导率变化曲线的对比可知，在较高操作电压下，电导率下降的速度越快。但高电压则意味着高能耗，根据盐的脱除率与能耗两方面的考虑，最终确定电压为20V时最佳。

当电压为恒定20V时，由图3可以看出，当操作时间为50min时，电渗析对废水的脱盐率达到98%。结果表明，在实验的初始阶段，由于浓淡室内离子的含量较高，可以保证电渗析具有较高的电流密度，而实验的末端，由于电流密度的下降，最终使得脱盐率变化的斜率由高到低变化。

2.2.2不同进水流量对脱盐过程的影响电渗析进水的流量是实验阶段一个主要考察的方面，流量的不同会直接影响电渗析的处理效果。当电渗析的进水流量太低时，容易在膜表面形成沟流，造成污染物的沉积，最终使电渗析的效率下降。而进水流量太高时，又会导致废水处理能耗的升高。所以选择一个合适的进水流量可以延长电渗析系统内离子交换膜的使用寿命以及降低系统的能耗。不同进水流量(15、20、25L/h)下，电导率随时间的变化如图5所示。由图5可知，当流速越高时，电导率随时间下降的速度越快。这是由于在高流量下，电渗析溶液极化现象被大大减轻，离子的透过速率较快。但较高的流量则意味着较高的能耗，通过电渗析能耗与电导率下降曲线的双重考虑，最终在20L/h的流量操作下，电渗析处理过程最佳。

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