電滲析及其在廢水處理方面的應用ppt課件

.,電滲析及其在廢水處理方面的應用,學生張雪華學號107551000601,.,.,一、電滲析技術,電滲析技術是在直流電場的作用下，以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，把電解質從溶液中分離出來，使一部分溶液增濃、另一部分溶液減淡的物理化學過程。電滲析過程是一種無相變的節(jié)能過程。,.,1電滲析工作原理,在直流電場作用下，以電位差為動力：原水中陽離子向陰極遷移，淡化室中的陽離子透過陽膜進入濃縮室，但濃縮室中的陽離子受阻于陰膜而留下；原水中陰離子向陽極遷移，淡化室中的陰離子透過陰膜進入濃縮室，但濃縮室中的陰離子受阻于陽膜而留下；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：能耗低、無污染、操作簡單、裝置壽命長、原水回收率高、工藝過程潔凈等。,.,3應用領域：（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)的應用；（6）氯堿電解工藝的應用等。,.,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、重金屬離子及一些鹽類物質等。,若不經處理直接排放，不但會破壞土壤結構，使農作物生長受到抑制，而且可能污染人們的飲用水，給人類身體造成嚴重威脅。,.,電滲析技術已廣泛應用于各種廢水的回收處理，其應用范圍還在不斷擴大，并已經發(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成為全世界共同關心的問題，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在倍受重視。,.,1,2,電滲析聯合工藝對廢水的處理,電滲析廢水處理的應用,二、電滲析在廢水處理方面的應用,.,冶金廢水,化學工業(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)、有機物(如醛、酮等)及其它化學物質的乙酸廢水。此廢水腐蝕性嚴重，若不經處理直接排放，既浪費了有用化工產品乙酸，又會威脅水生生物和農作物的生存，污染環(huán)境。,1.1化學工業(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。這樣既實現了含醛乙酸廢水的綜合治理，經濟效益和社會效益顯著。國外也有人用此項技術回收廢水中的酸，其效率可達80%90%。,.,現代冶金工業(yè)的生產過程產生的廢水量很大，污染嚴重；廢水有酸性廢水、堿性廢水等。酸堿性廢水的任意排放會使農作物大量減產，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，對含HNO3和HF的廢水進行了有效的處理，不但回收利用了水和有用資源，而且保護了環(huán)境；電滲析實驗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、纖維細料等會造成水體缺氧，影響水生物生存，還可能堵塞河道，造成嚴重后果；另外還有一些廢水含有毒物質如甲基硫等。造紙工業(yè)廢水中的染料可使水強烈著色；殺菌劑、防腐劑可對生物產生有毒作用；填料和涂料對水均造成高混濁度，這些工業(yè)廢水嚴重污染了環(huán)境。,1.3造紙工業(yè)廢水的處理,.,電滲析綜臺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、單陽膜電滲析法回收堿；2、凝聚回收木質素；3、萃取分離木質素電滲析堿回收等組合工藝，不但回收了堿和木質素等有用物質，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，其中鎳和鉻都是致癌物質，對人類危害極大，因此對此類廢水必須認真進行回收處理，做到消除或減少對環(huán)境的污染，達到保護環(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，處理后廢水電導率大大降低，可回用于漂洗工藝；國外也有人對電鍍廢液進行了處理，他們用鎳電鍍鋁材料時從洗池中恢復了有價值的物質硫酸鎳，這種電滲析法的電流效率很高。電滲析技術處理含鉻廢水，可以有效地凈化漂洗廢水，使Cr離子得到回收，廢水中的Cr可以達到國家廢水排放標準。,.,放射性廢水包括核工業(yè)廢水和有色冶金工業(yè)及同位素研究時產生的廢水。它們中均含有大量的放射性元素，不僅對人身體產生輻射危害，對農作物生長也產生極大影響，處理這類廢水必須比處理一般性廢水嚴格，一般采取多級處理，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、德國、日本、美國、法國及瑞典等一些國家已經利用了電滲析處理了此類廢水，效果良好，處理后去污系數一般為10100，而且可同時完成除放射性及濃縮的過程。,.,制藥廠廢水中含有大量的有機物及許多有價值的物質，氨基酸就是其中的一種。目前國內大都采用離子交換樹脂來脫酸，這樣樹脂不可避免的要附上一部分氨基酸，樹脂再生時這部分氨基酸就作為廢水被排放掉。關于氨基酸的廢水處理，國外已用了許多種方法，但處理效果不佳。國內有人模擬該廢水進行了電滲析處理，結果表明，處理后的水質完全符合國家廢水排放標準，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,.,后來用電滲析處理該類廢水，其氨基酸和COD脫除率均可達到80%，低濃淺色廢水經一級處理即可達排放標準，氨基酸濃淡比可達20倍，濃水中氨基酸濃度可接近其飽和濃度。,.,中華人民共和國國家標準污水綜合排放標準,.,.,除了單獨的電滲析工藝外，還有許多電滲析聯合工藝。這些工藝不僅克服了單一工藝的缺陷，充分發(fā)揮了各種技術的特色，而且提高了產水質量，有效降低了成本。,2電滲析聯合工藝對廢水的處理,.,沉淀一過濾一電滲析一離子交換工藝對含銅廢水進行處理，水質達到國家廢水排放標準，水回收率達90%，性能穩(wěn)定，濃縮液中含銅量達20gL，可回收品位達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放射化學實驗室排出的低水平放射性廢水進行處理，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3.2l03，此方法簡單，不產生第二次廢液，適合于放射性廢水處理時采用。,.,3電滲析處理廢水的前景,防治水污染給國民經濟和人體健康帶來的長期影響，對廢水進行回收處理，已是人類面臨的迫切任務。目前，電滲析作為一種較成熟的膜分離技術，已廣泛應用于廢水處理。電滲析器