电渗析浓缩回收硫酸钠溶液的实验研究

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第 2 8卷第 5期20 0 2年 1月 0

水处理技术T EC HN O IOG Y F O W A TE R REA TM EN T T

Vo1 28 N O.5 .

0 c ., 2 2 t 00

电渗析浓缩回收硫酸钠溶液的实验研究汪建芳，建华汤(江大学材化学院，江杭州 3 0 2 )浙浙 1 0 7

摘要：文介绍了采用离子交换膜电渗析法对硫酸钠溶液进行浓缩回收的试验研究。结果表明，本采用该法浓缩回收硫酸钠溶液是理想的新型处理方法。

关键词：电渗析；离子交换膜；浓缩回收；酸钠硫中图分类号： Q0 5 4 1 T 8 . 1文献标识码： A文章编号：0 03 7 ( 0 2 0— 2 80 1 0— 7 0 2 0 ) 50 8— 3浓度基本不再上升时循环结束。1 3 Na S .。 O浓度测定方法

电渗析作为一种新兴的膜法分离技术，各种在天然水淡化，水浓缩制盐，水处理等方面起着重海废

要的作用，已成为一种较为成熟的水处理方法。实本验研究，旨在探讨电渗析浓缩回收 NaS的技术，。O 达到既回收有用物质，可使废水净化，止污染的又防目的，为进一步浓缩回收 Na r Na 1 NaS 并 B, C,。O,

当溶液浓度较低时，用电导仪测定溶液中采 NaS。O的含量。果表明， O溶液的电导率与结 NaS 其浓度成很好的线性关系。 当溶液浓度增大后，采用折光仪测定浓、液中淡 NaS O的含量。果表明，。O溶液的折光率与结 NaS 其浓度亦成较好的线性关系。 通过配制 NaS的标准溶液，电导率与浓。O其

NaS等组成的混合溶液提供基础数据。。O。

1买验方法 1 1设备 .一

度间的关系曲线以及折光率与浓度间的关系曲线如图 1, 2所示。图

体化小电渗析器， 0 mm×1 0 30 3 mm×9 mm, 0

3 0对膜组成的一级一段膜堆，用钛板涂二氧化钌采电极， 1 C 3电子交流稳压器，国产的精确到小 64一德

数点后五位的折光仪， S 1A型电导率仪， DD一 1T 2 A型分析天平。 G3 81 2流程

.

3 0 0 0

铸 2 0 00曲1Q Q Q

浓水，水和极水各自独立循环，转子流量计淡用计量流量，用批量循环式脱盐多段接力式的流程。采

即将 5 0/ 0 mg L的 NaS溶液经第一段脱盐后，。O所得的浓缩室内的浓缩液 (近 1 0 mg I)行第二接 0 0/进段浓缩，时脱盐室溶液亦配成相近的浓度，同即 1 0 mg L经第二段浓缩后，液浓度接近 00/。溶

0

50 1 0 1 0 2 0 250 30 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 350 0

l 0浓度 (/) q2 4 aS a r L g图 1 Na S O溶液 ( 0C)导率 2电与浓度间的关系

2 0 mg L,此时，亦将脱盐室溶液配制成 00/2 0 mg L,行第三段浓缩脱盐……, 00/进即每一段的浓、淡室内溶液的起始浓度基本相同，缩至浓液的浓收稿日期：0 10— 4 2 0 31

2结果与讨论 2 1 NaS溶液的电渗析脱除和浓缩性能 .。O

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汪建芳等，电渗析浓缩回收硫酸钠溶液的实验研究在电压基本恒定的批量循环过程中，电流与循环时间的关系，液中 NaS的浓度与循环时间溶 O的关系，图 3所示。如

29 8

液流速，作电压，操以及淡室最终的出口浓度恒定的条件下，浓缩液浓度与运行时间的关系如图 4所其刁。

6

从图 4中看出，该实验条件下， aS的最在 N O高浓缩浓度可达 1。 4 在此实验中，们注意到：我随着浓缩室溶液浓度d一

的增大，,室浓度差增大，发生水从脱盐室向浓淡会浓缩室迁移的“水现象”所以会出现浓缩浓度达逃，

镣

到最高值后又下降的现象。由于 N O aS在水中的溶解度受温度的影响较(0 C:4.9 g,1 :9 1 0C . g,2 :1 . 5 0C 9 g,3 : 0C

N 0浓度 ( a S4 2 )图 2 NaS溶液 ( 5C)光率 O 2折与浓度间的关系

4 . g,用这种特性，电渗析进水溶液在 2~ 0 8 )利使 0 3 件下操作， 0C条使浓缩近于饱和后流人结晶槽中冷

却，而不能置于浓室中，别是在冬天的条件下，特

在电渗析器停止运行后，结晶析出 NaS晶体。易：O2 3能耗 .

以 5 2的水作淡水， . 6的水作浓水，环 . 4 6循

蔫j莽}一

运行， 1 mi样分析溶液中的含盐量，算的每 0 n取计脱盐率 e耗电量 E,于表 1,列。表 1浓缩/盐耗电量计算 脱浓室淡室 U, ￡ E( W h/ ) k t0

( n) ( ) ( ) ( ( ) ( ) mi V) A 00 1 0 2 30 4 5 6 7 0 0 0 0 0

4,66 5 O 30 ,2 ,0

3 .9

0

1 O 2O 3O40

6 4 .3 3 6 31 .2 ,5 7、 2 8 32 22,O 、O 7,8O 1 32 .1 3 .58,O1 0 0 34 .4 、0

4 ,0 3. 9 3、 62. 2

37 ,3 60 .0 78 ,392 ,3

46 5 826 1O 3711 25

时问(i a) rn图 3循环时间与电流、度的关系 浓

结果表明，随着运行时间的延长，盐溶液浓度脱逐渐下降，一定的条件下可脱除到 30/在 0 mg I以下，浓缩液浓度则逐渐升高。NaS溶液表现出良 O 好的电渗析脱除性能和浓缩性能。 2 2最高浓缩浓度 .

由表 1可见，电量随着脱盐率的提高而增加，耗浓淡比(脱盐率 )耗电量的影响较大，收 1或对回 t NaS的直流电耗在 4 0 1 5 k h之间。。O 5~ 10 w

3结论 N。O溶液具有优良的电渗析脱除性能，盐 aS 脱

蔫裂

效率高。在循环运行条件下，盐率可达 9以上，脱 9 溶液的最高浓度可达 1, 4回收 I NaS的直流 t O电耗在 4 0 1 5 k h之间。 5~ 10W

合理的工艺流程及工艺参数的设计至关重要。

窆

将整个浓缩或脱盐过程划分为若干个浓度处理段， 利用 NaS 解度受温度影响较大的特征，各 O溶在0 l 0 20 30 4 0 50 60 7 0

时闽 (i) a rn图 4 NaS的最大浓缩浓度 O

个不同浓度段

采用批量循环或部分循环式流程可取得较好结果。

NaS 液的最高浓缩浓度在保持浓，室溶 O溶淡

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20 9参考文献：[ 1

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W ANG i n f n J a—a g。TANG i n h a Ja— u( eDe rme to Mae il n h mia g n e ig,Z in i est Th pa t n f trasa d C e c lEn ie rn h a g Unv ri y,3 0 2,Ch n ) 10 7 ia Ab t a t The e e i e t ls u fc nc nt a i n a d r c ve y o od um ula e( 2 4 r m t o u sr c: xp rm n a t dy o o e r to n e o r f s i s f t Na SO )f o is s l—ton w a n ih e e t o a v i o e s T he r s t n c t d t t N a S0 Jc n b e o d a d c nc n— i s do e w t lc r di l s s pr c s . e uls i dia e ha, a e r m ve n o e t a e e y w e lby t sm e h d. The m a m um o e r to fN a SO 4c e c s hi h a 4 . I o t r td v r l hi t o xi c nc nt a i n o

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