实习教学经典案例电渗析膜处理技术.ppt
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-11 格式:PPT 页数:34 大小:9.7MB 金币:10 举报 版权申诉
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目前,新修订的地方和行业污水排放标准都相继提高了氨氮排放标准,并对污染物的排放限值、水污染物基准排水量和排放浓度都做了相应新规定。因此,硝酸铵冷凝液的治理及回收利用成为硝酸铵生产企业面临的亟待解决的难题。二、膜处理技术发展历史及应用行业电渗析技术过去主要应用于苦咸水脱盐以及锅炉和工业工程用初级纯水的制备等,随着具有更好选择性、热稳定性、化学稳定性和力学性能的新型离子交换膜的出现,电渗析技术也不断得到改进和提高,目前已发展成为一个大规模的化工单元过程,产业应用领域也有了新的扩展,完全可以适应硝酸铵生产的数量较多的冷凝废水的治理需要。电渗析是在直流电场作用下,以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,把电解质从溶液中分离出来,从而实现溶液的淡化、浓缩、精化或纯化的目的。利用电渗析脱盐这一特性,从某些化工、医药、食品等产品中去除无机电解质,达到分离、净化、提纯和精制的目的,以提高产品的品质。并且逐渐扩大到海水淡化和制取工业纯水的给水处理中,在重金属废水、放射性废水等工业废水处理中都已得到了应用。电渗析技术作为一项高科技,以其高效、节能、无三废、占地少等优点,通过不同工艺组合,已经越来越广泛地应用于化工、染料、冶金、食品、医药、生物工程等领域的特种分离、环保工程、资源回收、有机电解、食品脱盐浓缩等,以其许多出色的应用实例,证实了其在技术上的先进性以及其它分离方法所不能替代的若干优异的特点,已成为一种重要的水处理方法,并日益受到重视。在硝酸铵生产中,电渗析技术用于处理氨氮严重超标的冷凝废水,对氨、硝酸铵和排放水进行回收利用,装置投资少和操作费用较低,实现了消除污染、节能减排、清洁生产的目标,是一项把废水处理、环境保护与资源回收、循环经济有效结合起来的新技术,具有十分广阔的推广应用前景。电渗析技术处理硝酸铵冷凝废水的工艺分为中和调节和电渗析分离回收两部分,首先通过加稀硝酸或氨对冷凝废水中氨或稀硝酸进行中和反应生成硝酸铵,再采用电渗析膜法将中和调节后的冷凝液进行浓缩分离后回收。目前开发出的新工艺还实现了装置压力、温度、流量、pH值的自动控制调节(川化没投用自动调节控制),确保废水处理与回用装置长周期安全稳定运行。电渗析和离子交换、反渗透一样,也是分离、提取物质的一种方法,缺点:与反渗透技术相比,脱盐率较低。电渗析技术的优势也是十分突出主要特点如下:1.装置设计灵活除盐率比较任意,根据需要可在30%~99%的范围内选择。浓水回收率较高,一般能达到65%~80%。装置设计与系统应用灵活,根据不同的条件要求,可以灵活地采用不同形式的系统设计,并联可增加处理量,串联可提高脱盐率,循环或部分循环可缩短工艺流程。整个操作简单,易于实现机械化和自动化控制。2.能量消耗低电渗析过程无相变,在一定的含盐量条件下,是用清洁能源电力来将水中已离解的离子迁移掉,动力耗电也较低,经济效益显著,是目前比较经济的水处理技术之一。同时在常温下进行对产品性能影响小,适用于氨基酸、维生素等热敏的活泼化合物的生产,减少了破坏其结构的可能性或减少副反应的发生,稳定了产品质量。3.无环境污染电渗析运行时,工艺过程洁净,不像离子交换树脂那样有饱和失效问题,所以不用酸、碱频繁清洗再生,也不需要加入其它药剂,仅在定时清洗时用少量的水,即可实现清洗过程,就能达到分离、净化、提纯和精制产品的目的,对环境基本无污染。与反渗透相比,也没有高压泵的强烈噪声,有利于实施清洁文明生产。4.使用寿命长装置预处理工艺简便,设备经久耐用。正常情况下,分离专用膜一般可用3~5a,电极板可用7~8a,隔板可用15a左右。且操作维修方便。实例:以处理量为40t/h的硝酸铵冷凝废水的电渗析系统为例,固定资产投资1280万元,运行费用根据冷凝废水的水质情况有所差异。处理每吨冷凝液大致耗用循环冷却水6~7t,耗电10kW·h,离子交换膜正常使用时间为3~5a,更换膜每组费用30万元。实践证明,相对于其它生化处理的方法,电渗析工艺处理硝酸铵废水能达到节能减排、循环利用的效果,而且2a左右就可收回全部投资。目前国内现有50余家硝酸铵生产企业,已有川化股份有限公司、陕西兴化化学股份公司、山东联合化工有限公司、贵州开磷集团剑江化肥厂等6家硝酸铵企业应用了该工艺,使用效果良好,硝酸铵冷凝废水实现了达标排放,排放水中氨氮指标低于国家新制定标准。陕西兴化化学股份公司30万t/a硝酸铵装置成功应用了电渗析技术处理硝酸铵冷凝废水,实现了废水资源化回用,硝酸铵回收率超过99%,公司外排水氨氮的质量浓度小于30mg/L,每天减排废水720t。制酸厂结晶硝酸铵和造粒硝酸铵装置各1套,13.5万t/a结晶硝酸铵装置,采用传统的中和反应、二段蒸发和真空结晶工艺。10万t/a造粒硝酸铵和NP复合肥装置,采用传统的中和反应