反沖洗過(guò)濾器和納濾膜法脫硝工藝的工業(yè)運(yùn)用

作者： 2015年06月01日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量：
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反沖洗過(guò)濾器和納濾膜法脫硝工藝的工業(yè)運(yùn)用 離子膜燒堿系統(tǒng)要求的鹽水精度比較高，鹽水中硫酸根含量過(guò)高會(huì)縮短陽(yáng)極的使用壽命，使電解槽的電流效率降低；使膜的有效面積減少，影響電流傳導(dǎo)增加電耗。
反沖洗過(guò)濾器和納濾膜法脫硝工藝的工業(yè)運(yùn)用
反沖洗過(guò)濾器和納濾膜法脫硝工藝的工業(yè)運(yùn)用
    離子膜燒堿系統(tǒng)要求的鹽水精度比較高，鹽水中硫酸根含量過(guò)高會(huì)縮短陽(yáng)極的使用壽命，使電解槽的電流效率降低；使膜的有效面積減少，影響電流傳導(dǎo)增加電耗。一般控制進(jìn)入電解槽的淡鹽水中的硫酸根含量在6～7g/h以下。但是離子膜燒堿生產(chǎn)過(guò)程中帶出的硫酸根量幾乎可以忽略不計(jì)。這就需要化學(xué)或物理的方法除去鹽水循環(huán)系統(tǒng)中多余的硫酸根，以保障生產(chǎn)的正常進(jìn)行。膜法脫硝技術(shù)膜法是物理分離方法，是利用膜的選擇性分離功能。將鹽水循環(huán)系統(tǒng)中多余的硫酸根以硫酸鈉的形式從鹽水系統(tǒng)中分離，合格鹽水回到鹽水循環(huán)系統(tǒng)。整個(gè)分離過(guò)程中，不需發(fā)生相的變化和不需要加入任何藥劑，不會(huì)影響鹽水水質(zhì)，對(duì)硫酸根離子的截留率穩(wěn)定，操作和維護(hù)簡(jiǎn)單。從而縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率、減少了投資和運(yùn)行成本，而且無(wú)污染。是今后的發(fā)展方向。
   納濾膜法脫硝工藝原理納濾同微濾、超濾和反滲透一樣，均以壓力差為驅(qū)動(dòng)力，但其傳質(zhì)機(jī)理有所不同。微濾和超濾膜由于孔徑較大，傳質(zhì)過(guò)程主要為孔流形式即篩分效應(yīng)；反滲透膜屬于無(wú)孔膜，其傳質(zhì)過(guò)程為溶解擴(kuò)散過(guò)程即靜電效應(yīng)。納濾膜存在納米級(jí)微孔。且大部分負(fù)電荷，對(duì)無(wú)機(jī)鹽的分離行為不僅受化學(xué)勢(shì)控制，同時(shí)也受電勢(shì)梯度的影響。對(duì)于純電解質(zhì)溶液，因Donnan平衡，同性離子會(huì)被帶電的膜活性層所排斥，如果同性離子為多價(jià)，截留率會(huì)更高，同時(shí)為了保持電荷平衡，反離子也會(huì)被截留，導(dǎo)致電子遷移流動(dòng)與對(duì)流方向相反。但是，帶多價(jià)反離子的共離子較帶單價(jià)反離子的共離子其截留率要低，這可能是因?yàn)槎鄡r(jià)反離子對(duì)膜電荷的吸附和屏蔽作用。由于納濾膜的分離區(qū)間介于超濾和反滲透之間，故可截留硫酸根離子對(duì)鈉離子和氯離子有高通量。
   對(duì)于兩種同性離子混合物溶液，根據(jù)Donnan理論，與它們各自的單純鹽溶液相比，多價(jià)共離子比單價(jià)共離子更容易被截留。兩種共離子的混合液，由于它們遷移率的不同，使低遷移的反離子的截留逐漸地減少。而高遷移的反離子的濃度增加，造成對(duì)流和電遷移的“抵消”。納濾膜對(duì)極性小分子有機(jī)物的選擇性截留是基于溶質(zhì)的尺寸和電荷。對(duì)于極性(或荷電)溶質(zhì)，其通過(guò)納濾膜時(shí)的截留率由靜電作用與位阻效應(yīng)共同決定，而對(duì)于非極性溶質(zhì)則主要取決于位阻效應(yīng)。氯堿行業(yè)淡鹽水脫硝的納濾膜是一種特殊的膜品種，其表面孔徑為0．51nm，膜表面帶有一定的電荷，對(duì)二價(jià)離子或高價(jià)離子，如硫酸根離子具有很高且穩(wěn)定的截留率，而對(duì)一價(jià)離子則具有較高的透過(guò)率。其材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在氯化鈉含量高的鹽水中長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
   膜法脫硝生產(chǎn)裝置情況膜法脫硝工藝在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中得到了很好的運(yùn)用。下面以某氯堿公司運(yùn)用納濾膜法處理50m3/h淡鹽水脫硝工藝為實(shí)例進(jìn)行分析。該工藝主要由預(yù)處理單元和膜處理單元構(gòu)成。預(yù)處理單元：將原料淡鹽水中加入NaSO3，除去游離氯至零，經(jīng)過(guò)換熱器冷卻至工藝要求，后用酸調(diào)節(jié)pH值至工藝要求，通過(guò)過(guò)濾裝置除去雜質(zhì)，進(jìn)人淡鹽水儲(chǔ)罐待用。正常情況下，通過(guò)在線(xiàn)檢測(cè)儀表保證了進(jìn)膜過(guò)濾單元的原料各項(xiàng)指標(biāo)被控制在工藝要求的范圍內(nèi)。
   結(jié)論通過(guò)對(duì)上述幾種脫硝工藝的設(shè)備投資、運(yùn)行成本等經(jīng)濟(jì)分析，可以得出采用納濾膜法脫硝工藝具有以下優(yōu)勢(shì)：
 (1)投資費(fèi)用低，僅是冷凍法的1/3；
 (2)運(yùn)行費(fèi)用低，大約是沉淀法的1/4。成本穩(wěn)定，納濾膜法主要消耗電．而氯化鋇的價(jià)格隨市場(chǎng)波動(dòng)變化較大；
 (3)避免有毒作業(yè)，分離過(guò)程不需加入其它任何藥劑，鹽水水質(zhì)不受污染；
 (4)不產(chǎn)生二次污染物，無(wú)須處理廢渣，環(huán)保；
 (5)操作和維護(hù)簡(jiǎn)單，降低勞動(dòng)強(qiáng)度；
 (6)對(duì)硫酸根離子的截留率穩(wěn)定，收率高。
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