硝酸钠废水双极膜制酸碱案例

采用双极膜技术处理硝酸钠废水回收酸

硝酸钠盐，具有溶解性好、稳定性好的特性，易于在水体中富集。在水体中富集的硝酸盐会破坏水体生态平衡，导致水体动植物死亡，硝酸根进入人体内，会被还原成亚硝酸根，具有致癌作用，以下为您介绍典型的硝酸钠废水处理方法之中的双极膜处理技术。

一、技术介绍：

双极膜，电驱动膜的一种，主要作用是在电场力下提供H⁺离子和OH^-离子，膜的一侧为阴面，另一侧为阳面，阴面和阳面的中间层为水层，在外加直流电场力的作用下，水层中的H₂O分裂成H⁺离子和OH^-离子，并分别通过阳面和阴面向两侧主溶液迁移，所以双极性膜的应用是在电场力作用下提供H⁺离子和OH^-离子源。

应用领域：双极膜过程对传统工艺改造、葡萄糖酸的制备脱硫剂氨液的再生，医药中间体的合成，有机碱的合成，无机酸碱的制备，盐湖提锂。

电渗析，是一种以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作。电渗析过程在外加直流电场的驱动下，阴、阳离子分别向阳极和阴极移动，利用离子交换膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳离子交换膜，阴离子可以透过阴离子交换膜)，从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的。

应用领域：废酸浓缩回收、浓缩、海水淡化、物料脱盐。

二、工作原理：

双极膜是一种新型的离子交换膜，由阴离子交换树脂层（AL）、阳离子交换树脂 层(CL)，和中间催化层组成。以氯化钠为例，在直流电场作用下，阴阳膜复合层间的H₂O解离成H⁺和OH^-并分别通过阳膜和阴膜，在膜两侧分别得到氢离子和氢氧根离子，作为H⁺和OH^-的离子源。利用双极膜产生H⁺和OH^-的特点，将双极膜与其它阴阳离子交换膜组成双极膜电渗析系统，在不引入新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱。

电渗析是在直流电场的作用下，利用阴阳离子交换膜对溶液中离子的选择透过性， 分离溶质和水。当阴阳离子分别迁移到相邻隔室中，此室中的离子浓度越来越低，而 成为淡液，而相邻隔室中的离子浓度越来越高，成了浓液。从而完成了溶质的浓缩过程。

三、硝酸钠 双极膜制酸碱案例

1. 进水水质条件：a、TSS<0.1mg/L，需经过绝对孔径小于 50 纳米膜过滤；b、钙、镁等多价阳离子，总含量＜1.0mg/L；c、进水盐浓度 1.5-3.0N，出水稀盐水浓度 0.5-1.0N；d、COD＜20mg/L,不能含有：磺酸类、丙酮、四氢呋喃、脂等物质；e、污染指数（SDI）＜0.5；f、有效余氯值<0.1mg/L 或 ORP<250mV；g、水温：25-35℃ , 最佳运行温度：30-35℃；h、二氧化硅含量＜20mg/L。

2. 酸碱补水要求：a、渗透产水，电导率小于 20us/cm；b、ORP<250mV；

3. 极液要求：a、用电导率小于 20us/cm 的 RO 产水配制 3%左右的稀硫酸溶液或 4-6%的氢氧化钠溶液；b、氟离子<1mg/L；

物料平衡图：

原液经预处理达到要求后进入电渗析浓缩，浓水硝酸钠做到 200g/L，淡水硝酸钠 做到 10g/L，电渗析浓水进双极膜制酸碱，做到产碱和酸的浓度达 8%，稀盐水浓度做到 3%，再返回电渗析浓缩到 20%，再返回双极膜。

硝酸钠废水双极膜制酸碱过程中，所使用的一整套主体设备价格约70万元，占地面积约8平方。双极膜和电渗析系统装机功率为 47KW，实际运行功率为 29KW；每吨原水能耗为145度电/吨原水；电费以0.8元/度计，则电耗成本为116 元/吨原水。

采用电驱动膜法处理硝酸钠废水能耗相对较低，占地面积小，基本实现自动化运行操作简单。出水水质稳定，在脱盐与盐制酸碱过程中无相的变化，目前该方法已成为硝酸钠废水处理的主流工艺。