1、離子膜電解技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

　　1.1 堿性廢水處理

　　對(duì)于很多堿性廢水，采用離子膜電解法處理，不外加任何化學(xué)物質(zhì)，可以在大幅度降低廢水COD的同時(shí)，回收廢液中的堿，迅速降低廢液pH值，為后續(xù)生化單元起到良好的預(yù)處理作用，造紙黑液處理正是這方面的一個(gè)應(yīng)用。一些研究人員采用異相單陽(yáng)膜電滲析器，以鈦基涂鉛板為陽(yáng)極，聚乙烯異相膜為離子交換膜，研究了操作條件如電流密度、溫度等因素的影響，得出電流密度350A/m，電流效率85%～99%，堿回收率7O%～75%，耗電量5000～6000kW/t的結(jié)論;還有一些研究人員以堿法麥草制漿黑液為對(duì)象，對(duì)草漿黑液處理的基本理論、技術(shù)特征和影響因素做了一系列的研究，探討了運(yùn)用該技術(shù)處理草類制漿黑液的藝條件，并且研究了過(guò)程N(yùn)a+平衡，初步探討了木質(zhì)素、半纖維素的電化學(xué)氧化。污染控制與資源化研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)采用離子膜電解法對(duì)處理環(huán)氧丙烷氯醇化尾氣堿洗廢水進(jìn)行了研究，在電解電壓5.0V時(shí)，循環(huán)處理3h，廢水COD去除率可達(dá)78%，廢水中堿回收率可達(dá)73.55%，為后續(xù)生化單元起到良好的預(yù)處理作用。

　1.2 有機(jī)酸廢水處理

　　發(fā)酵法生產(chǎn)有機(jī)酸的過(guò)程中，有機(jī)酸的提取分離是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，往往產(chǎn)生大量廢水。而用離子膜法提取分離有機(jī)酸，不僅能提高收率，而且作為清潔工藝，能大大降低廢水的排放量。近年來(lái)對(duì)該法在酒石酸、檸檬酸、丙氨酸及其他有機(jī)酸廢水的處理中的應(yīng)用進(jìn)行了廣泛研究，采用離子膜電解法對(duì)味精生產(chǎn)中的高濃度氨氮有機(jī)廢水進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)影響氨氮去除的幾種因素進(jìn)行了研究。脫除的氨氮以濃氨水的形式回收，實(shí)現(xiàn)廢物資源化;廢水經(jīng)脫氨后出水基本無(wú)色，COD也有一定降低。綜合考慮能耗后，對(duì)于氨氮質(zhì)量濃度高達(dá)7500mg/L的廢水，在4V、11L/h、6O℃的操作條件下，電解1.5h，氨氮平均去除率可穩(wěn)定在,72.66%左右。

　1.3 電鍍廢水處理

　　電鍍行業(yè)排放廢水一般含有大量重金屬離子，這些金屬離子大都是較貴重金屬，具有極高的回收利用價(jià)值。離子膜電解技術(shù)利用金屬離子的氧化還原特性取代或部分取代陰極陽(yáng)極發(fā)生的析氫析氧反應(yīng)，使得部分金屬能夠在陰極上沉淀被回收，也可以使一些被還原的金屬離子在陽(yáng)極上按照需求進(jìn)行氧化。一些研究人員自制離子膜電解槽研究了銅生產(chǎn)過(guò)程中鈍化液的處理的可行性，不僅可以回收其中的銅和鋅，而且將Cr3+氧化成Cr6+;研究人員以鍍鋅鈍化液為處理對(duì)象也作了研究，并確定了溫度30～40℃、電壓4.0V的工藝條件，該條件下鈍化液中質(zhì)量濃度為29.06g/L的Cr3+氧化成Cr2O72-的電流效率可達(dá)50%～60%，鋅去除量為0.2～0.3g/h。

　1.4 冶金廢水處理

　　COMAT法是利用酸性硫酸鹽介質(zhì)浸出低品位銅的一個(gè)理想閉路循環(huán)流程，但該法仍產(chǎn)生硫酸銨廢液，按傳統(tǒng)方法只能用石灰處理后排放，但用陰膜電解處理可將硫酸銨電化學(xué)分解成硫酸和氨水，陰膜將陰極室與陽(yáng)極室隔開(kāi)，通電后陽(yáng)極室硫酸得到富集，陰極室生成氨水，生成的氨水和硫酸都可以返回流程中使用，實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)。一些研究人員于二十世紀(jì)八十年代初開(kāi)始研究離子膜電解技術(shù)回收鎢酸鈉溶液中的游離堿，并開(kāi)始工業(yè)應(yīng)用;還有一些研究人員對(duì)其也進(jìn)行了一系列深入的研究，在探索性實(shí)驗(yàn)獲得成功以后，對(duì)電解體系的電解陽(yáng)極、電解槽結(jié)構(gòu)、電解槽組合方式進(jìn)行了深入研究，取得了一定的成果，并在此基礎(chǔ)上采用鎢酸鈉料液進(jìn)行了工業(yè)擴(kuò)大試驗(yàn)，表明連續(xù)運(yùn)行方式有利于鎢酸鈉溶液膜電解脫堿過(guò)程的穩(wěn)定運(yùn)行，60～65℃、1000A/m2的電流密度下，原料溶液中游離堿質(zhì)量濃度為63.5g/L，去除率可達(dá)80%，電流效率可達(dá)88%，具有工業(yè)實(shí)用價(jià)值;還有一些研究人員則系統(tǒng)研究了在小型電解槽中進(jìn)行離子膜電解鎢萃取工藝廢水時(shí)，各種工藝參數(shù)對(duì)電解效果的影響，并比較了一些國(guó)產(chǎn)離子膜的應(yīng)用效果。冶金工業(yè)常需要處理廢堿液，利用陽(yáng)膜電解將廢堿回收，通電后工業(yè)廢堿液中的陰離子(Cl-)，被截留在陽(yáng)極室中，K+或Na+透過(guò)陽(yáng)膜，在陰極室產(chǎn)生高濃度堿液。

4、結(jié)論

　　本研究使用硫酸與鹽酸對(duì)脫硫灰進(jìn)行改性處理，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了改性后的脫硫灰處理磷化廢水的能力。試驗(yàn)結(jié)果表明，向磷化廢水中添加10g/L經(jīng)過(guò)硫酸改性處理后的脫硫灰，廢水中磷酸鹽的去除率即達(dá)到94%以上，出水PO43-濃度為0.72mg/L，向磷化廢水中添加15g/L鹽酸改性處理后的脫硫灰，廢水中磷酸鹽的去除率即達(dá)到95%以上，處理后的廢水中PO43-濃度為0.65mg/L。兩種改性方法得到的改性脫硫灰均對(duì)磷化廢水中的磷酸鹽有較強(qiáng)的處理能力。同時(shí)，由于脫硫灰為燃煤火電廠產(chǎn)生的固體廢棄物，獲取成本較低，因此，該種改性脫硫灰在處理磷化廢水中，有較大的工程應(yīng)用價(jià)值