复循环双极膜电渗析处理煤化工含盐废水制备酸碱的研究

摘要

提出复循环双极膜电渗析工艺,实现煤化工含盐废水在低盐浓度进水条件下产生较高浓度酸、碱,从而避免盐水浓缩、二次除硬等预处理过程.采用正交设计实验,探究膜堆电压、盐/碱(酸)室体积比和盐室循环次数等因素对反应程度、再生酸碱浓度、纯度、反应能耗、电流效率等指标的影响规律.结果表明,膜堆电压过低、盐/碱(酸)室体积比过大或盐室循环次数过高均会使盐室离子的迁移受阻.盐室循环次数是影响酸、碱产品浓度的最显著因素,盐/碱(酸)室体积比是影响反应能耗和电流效率的最显著因素.综合分析后确定了优化的工况参数:膜堆电压28 V,盐/碱(酸)室体积比2∶1,盐室循环次数3次.该工况下碱浓度达1.3 mol/L,酸浓度达1.0 mol/L,反应能耗3244 kWh/t-NaOH,电流效率50%.所得酸、碱产品适用于系统内部废水预处理,有利于实现煤化工含盐废水趋零排放和资源化利用.