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双极膜技术介绍

时间:2019/11/13 访问量:320

针对于高盐废水,双极膜技术可以将对应的无机盐转化成酸和碱,比如说:硫酸钠废水,可以转化成硫酸、氢氧化钠;氯化钠废水,可以转化成HClNaOH

目前零排放工艺总包里能看到越来越多的双极膜工艺技术配套。对于最终用户来说,它解决了末端废盐的处理问题,可产生一定经济效益的碱和酸,可有效实现含盐废水资源化循环经济。对于总包公司而言,可以提供更加创新稳定的耦合工艺包,在同质化竞争严重的某些系统,有足够的亮点抓住用户的眼球。

双极膜技术在国内的发展日益成熟,据了解已有好几亿的市场项目应用案例,像常规的氯化钠、硫酸钠、硝酸钠、氯化铵、氯化钾等在国内均已有实际的应用案例。

进出水水质

1. 基于双极膜的基本原理,双极膜只适用于LiNaK、铵等一价盐系统;

2. 对盐浓度要求:1.5N-2.5N浓度最佳(以浓度当量计);

3. 二价及二价以上阳离子总量:<1ppm(越低越好);

4. 油、表面活性剂总量<2ppm(越低越好),有机溶剂类别及含量需要询问厂家。

5. 硅含量<200ppmTSS类指标<0.1ppm

双极膜电渗析系统出水水质情况:

1.如果进水是混盐,那出水得到的就是混酸或混碱,如进水为氯化钠和硫酸钠混合废水,则得到的碱是氢氧化钠,酸是硫酸和盐酸混酸,离子占比与进水离子占比相近。

2.出水酸浓度:0.5N-3N可调,1N-2N经济性最优,其中氧化性较强的酸除外,浓度有限制。

3.出水碱浓度:0.5N-3N可调,1N-2N经济性最优。

4.系统出水酸、碱纯度:酸碱中均会含有少量的盐,据厂家反馈,一般有0-1g/L左右的盐(与进水盐浓度、出水酸碱浓度等有关)。

吨水能耗

双极膜电渗析的系统相对简单,系统能耗主要由整流器、动设备组成。以下是常规双极膜系统简易流程图。

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双极膜系统,大部分是整流器的能耗,动设备的占比相对非常小。针对于目前国内的运行数据反馈,以硫酸钠15%为例:双极膜系统生产1KG氢氧化钠,运行能耗约为1.5-2.2kWh,折算到硫酸钠进水,吨水能耗约127-186kWh,电费以0.6/度估算,则吨水处理能耗约76-112元,或生产1t氢氧化钠能耗费用约900-1300元。

以氯化钠15%为例:双极膜系统生产1KG氢氧化钠,运行能耗约为1.3-1.8kWh,折算到氯化钠进水,吨水能耗约133-185kWh,电费以0.6/度估算,则吨水处理能耗约80-111元,或生产1t氢氧化钠能耗费用约780-1100元。

电渗析系统是电驱动的原理,离子迁离产生电流形成回路,在不考虑其他因素的影响下,所需处理离子含量越多,则能耗越高。很明显,生产1KG氢氧化钾能耗要远远低于生产1KG氢氧化钠。同样的原理,折算到进水各类一价无机盐废水系统,硫酸盐、硝酸盐、氯化盐等系统,吨水处理能耗也会有明显的差异。

基于双极膜的原理,单个工艺单元的吨水处理能耗要比常规的膜处理工艺高很多。但整体个工艺包而言,双极膜系统用相对较低的能耗生产得到了附加值较高的碱,解决高盐废水处理问题,这样的创新工艺思路往往更能引起客户的兴趣。