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扩散渗析工业废酸回收技术

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研发背景
扩散渗析核心部件阴离子透膜是公司开发的用于酸性废水处理回用的芳香族聚醚类复合膜元件。该膜的生产过程中采用了特殊的胺化交联工艺,实现了膜的立体交联,强度大大提高,具有极好的物化稳定性,产品的各项技术指标均达到国际先进水平。与已有的工艺相比,该工艺具有以下特点:

全新的合成路线,溴化交联避免了剧毒物质氯甲醚的使用

制膜工艺极大简化,高分子反应料液一次铸膜成型

具有化学交联结构,稳定的纳米孔径控制技术

应用范围
钢铁、化成箔、蓄电池、钛白粉、湿法炼铜、铝型材、多晶硅、电镀、钛材加工、木材糖化、稀土及其他有色金属冶炼等工业领域。本装置对酸的回收率可达80%以上,金属离子去除率90%以上。

技术路线及原理
工作原理:整个装置是由一定数量的膜组成的一系列结构单元;其中每个单元由一张阴离子均相膜隔开成渗析室和扩散室,采用逆流操作,在阴离子均相膜的两侧分别通入废酸液及接受液(自来水)时,废酸液侧的酸及其盐的浓度远高于水的一侧,根据扩散渗析原理,由于浓度梯度的存在,废酸及其盐类有向扩散室渗透的趋势,但膜对阴离子具有选择透过性,故在浓度差的作用下,废酸侧的阴离子被吸引而顺利地透过膜孔道进入水的一侧。同时根据电中性要求,也会夹带阳离子,由于H+的水化半径比较小,电荷较少;而金属盐的水化半径较大,电荷较多,因此H+会优先通过膜,这样废液中的酸就会被分离出来。

技术特色
废酸经过扩散渗析器处理后,80%酸被回收再循环使用,90%金属离子被截留进行后续重金属处理,节省酸的同时又减少了碱的使用,并减少固废残渣的产生,为企业节约成本同时创造更多的经济效益和社会效益。

经济效益分析
以不锈钢、钢帘线等钢铁工业中酸洗液为例:有硫酸、盐酸及硝酸-氢氟酸洗液。 我国此类废液排放量惊人,目前此类废液的处理还主要采用酸碱中和、冷却结晶等方法,但与膜渗析法相比,各种方法都存在着原材料浪费和成本高等问题。膜法处理此类废液,可用酸洗水(一般含铁< 0.5%)作为吸收液来回收废酸液中的酸,回收酸返回系统继续使用,这样既为企业节约了资源,又解决了环境污染问题。

行业 酸液 废酸
酸浓度 回收酸
酸浓度 废酸Fe2+浓
度(g/l) 回收酸Fe2+
浓度(g/l) 酸回收
率(%) 铁截留
率(%)
不锈钢 盐酸 16% 18% 90 5 83.2 93.0
硝酸 14% 15% 15 0.6 82.0 92.6
钢帘线 盐酸 10% 11% 130 10 84.0 91.0
硫酸 25% 21% 110 9 82.5 92.5