采用雙極膜技術處理硝酸鈉廢水回收酸

硝酸鈉鹽，具有溶解性好、穩(wěn)定性好的特性，易于在水體中富集。在水體中富集的硝酸鹽會破壞水體生態(tài)平衡，導致水體動植物死亡，硝酸根進入人體內，會被還原成亞硝酸根，具有致癌作用，以下為您介紹典型的硝酸鈉廢水處理方法之中的雙極膜處理技術。

一、技術介紹：

雙極膜，電驅動膜的一種，主要作用是在電場力下提供H⁺離子和OH^-離子，膜的一側為陰面，另一側為陽面，陰面和陽面的中間層為水層，在外加直流電場力的作用下，水層中的H₂O分裂成H⁺離子和OH^-離子，并分別通過陽面和陰面向兩側主溶液遷移，所以雙極性膜的應用是在電場力作用下提供H⁺離子和OH^-離子源。

應用領域：雙極膜過程對傳統(tǒng)工藝改造、葡萄糖酸的制備脫硫劑氨液的再生，醫(yī)藥中間體的合成，有機堿的合成，無機酸堿的制備，鹽湖提鋰。

電滲析，是一種以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，從溶液中脫除或富集電解質的膜分離操作。電滲析過程在外加直流電場的驅動下，陰、陽離子分別向陽極和陰極移動，利用離子交換膜的選擇透過性(即陽離子可以透過陽離子交換膜，陰離子可以透過陰離子交換膜)，從而實現溶液淡化、濃縮、精制或純化等目的。

應用領域：廢酸濃縮回收、濃縮、海水淡化、物料脫鹽。

二、工作原理：

雙極膜是一種新型的離子交換膜，由陰離子交換樹脂層（AL）、陽離子交換樹脂 層(CL)，和中間催化層組成。以氯化鈉為例，在直流電場作用下，陰陽膜復合層間的H₂O解離成H⁺和OH^-并分別通過陽膜和陰膜，在膜兩側分別得到氫離子和氫氧根離子，作為H⁺和OH^-的離子源。利用雙極膜產生H⁺和OH^-的特點，將雙極膜與其它陰陽離子交換膜組成雙極膜電滲析系統(tǒng)，在不引入新組分的情況下將水溶液中的鹽轉化為對應的酸和堿。

電滲析是在直流電場的作用下，利用陰陽離子交換膜對溶液中離子的選擇透過性， 分離溶質和水。當陰陽離子分別遷移到相鄰隔室中，此室中的離子濃度越來越低，而 成為淡液，而相鄰隔室中的離子濃度越來越高，成了濃液。從而完成了溶質的濃縮過程。

三、硝酸鈉 雙極膜制酸堿案例

1. 進水水質條件：a、TSS<0.1mg/L，需經過絕對孔徑小于 50 納米膜過濾；b、鈣、鎂等多價陽離子，總含量＜1.0mg/L；c、進水鹽濃度 1.5-3.0N，出水稀鹽水濃度 0.5-1.0N；d、COD＜20mg/L,不能含有：磺酸類、丙酮、四氫呋喃、脂等物質；e、污染指數（SDI）＜0.5；f、有效余氯值<0.1mg/L 或 ORP<250mV；g、水溫：25-35℃ , 最佳運行溫度：30-35℃；h、二氧化硅含量＜20mg/L。

2. 酸堿補水要求：a、滲透產水，電導率小于 20us/cm；b、ORP<250mV；

3. 極液要求：a、用電導率小于 20us/cm 的 RO 產水配制 3%左右的稀硫酸溶液或 4-6%的氫氧化鈉溶液；b、氟離子<1mg/L；

物料平衡圖：

原液經預處理達到要求后進入電滲析濃縮，濃水硝酸鈉做到 200g/L，淡水硝酸鈉 做到 10g/L，電滲析濃水進雙極膜制酸堿，做到產堿和酸的濃度達 8%，稀鹽水濃度做到 3%，再返回電滲析濃縮到 20%，再返回雙極膜。

硝酸鈉廢水雙極膜制酸堿過程中，所使用的一整套主體設備價格約70萬元，占地面積約8平方。雙極膜和電滲析系統(tǒng)裝機功率為 47KW，實際運行功率為 29KW；每噸原水能耗為145度電/噸原水；電費以0.8元/度計，則電耗成本為116 元/噸原水。

采用電驅動膜法處理硝酸鈉廢水能耗相對較低，占地面積小，基本實現自動化運行操作簡單。出水水質穩(wěn)定，在脫鹽與鹽制酸堿過程中無相的變化，目前該方法已成為硝酸鈉廢水處理的主流工藝。