双极膜电渗析法在典型化工废水处理中的运用
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摘 要：随着社会经济的发展过程中，我国环境问题日益突出，可持续发展战略越发得到人们的关注，实现可持续发展战略，就必须保证经济、社会、环境三者协调可持续发展。对此，采用新技术手段解决工业废水处理问题，就显得尤为重要。双极膜电渗析法可以发生水解离，产生氢离子和氢氧根离子，这对于处理典型化工废水具有积极作用。本文对双极膜电渗析法在典型化工废水处理运用的研究，将通过对双极膜电渗析法技术的详细分析，阐述其在化工废水处理中的优势，以期更好促进该技术在废水处理中的广泛应用。
关键词：双极膜电渗析法；化工废水；处理运用
前言：改革开放以来，我国社会主义市场经济获得了迅猛发展，但是回顾我国社会经济发展历程，经济发展在很大程度上以牺牲环境作为代价，这对于我国经济社会的可持续发展来说，十分不利。就目前经济社会发展情况来看，对环境具有较大影响的则是化工废水，如何解决这一问题，对实现我国经济社会可持续发展来说，具有重要意义。双极膜电渗析法具有简单、高效、对环境污染小等特点，将其应用于化工废水处理中，可以更好地实现保护环境目的。本文对双极膜电渗析法的研究，主要从技术手段进行分析，分析了该技术处理典型化工废水，并对废水中有用资源进行回收利用的优点，以促进该技术更好推动相关产业升级，促进我国国民经济实现又好又快发展目标。
一、双极膜电渗析法处理含盐化工废水的研究
（一）含盐化工废水的成分特点
含盐化工废水基本不含有机物质，就拿溴化钠废水来说，由溴化丁基橡胶制备过程所产生的溴化钠废水没有较大的颗粒或是胶体杂质。在处理含盐化工废水时，可以采用溶解适量的溴化钠进行，这样一来，既可以对含盐化工废水进行有效处理，又能避免其对环境造成污染[1]。
（二）双极膜电渗析法处理含盐化工废水的注意事项
第一，进行双极膜电渗析法处理含盐化工废水时，需要考虑到溴化钠浓度影响，关于溴化钠浓度影响，主要考虑到以下几方面内容：（1）溴化钠浓度会对膜堆电压造成一定影响，随着溴化钠浓度升高，膜堆电压会随之降低，从而影响反应后期效果；（2）溴化钠对酸和碱的产量会有一定影响，随着反应时间地提升，将会增加酸和碱的产量；（3）溴化钠浓度会对能耗和电流效率产生较大影响，随着溴化钠浓度提升，能耗将降低，并且当溴化钠的浓度超过11000mg/L时，电流效率会有所提高，但当溴化钠的浓度再次提高时，电流效率会降低。
第二，双极膜电渗析法会对酸和碱的初始浓度产生影响，具体表现以下几个方面：（1）酸和碱的初始浓度会对膜堆电压造成一定影响，膜堆电压会随着酸和碱的初始浓度增加而降低，并且还会随着酸和碱的反应时间增长而降低，之后会有所升高；（2）随着酸和碱的初始浓度增加，会对酸和碱的产量造成一定影响，一方面由于浓度升高，渗透压升高，双极膜界面层的水解离受到抑制，导致氢和氢氧离子减少，另一方面，由于酸和碱的初始浓度增加，氢和氢氧离子出现反渗现象，造成碱产量高于酸产量；（3）酸和碱初始浓度增加，电流效率会有所降低，能耗也会随着酸和碱初始浓度增加而有所降低。
关于双极膜电渗析法对含盐化工废水的处理，主要考虑到溴化钠以及酸和碱初始浓度问题，在进行实际工作过程中，要合理控制溴化钠的浓度，并且有针对性的进行酸和碱初始浓度提升，确保废水处理工作能够顺利进行。
二、双极膜电渗析法处理含碱化工废水的研究
（一）含碱化工废水处理的要点
废碱液的有效处理需要利用酸进行中和，从而对废碱液中的可利用碱资源进行回收利用。双极膜电渗析法在进行废碱液处理时，可以将钠离子通过阳离子进行交换，并根据氢氧根离子结合生成氢氧化钠，具有良好的环境协调性。双极膜电渗析法处理含碱化工废水，将回收的碱可以用于石油化工生产，实现了可持续发展目标，提升企业的经济竞争力。在进行双极膜电渗析法处理含碱化工废水时，要注意电解质浓度、碱的初始浓度等问题[2]。
（二）双极膜电渗析法处理含碱化工废水的注意事项
第一，注意电解质浓度对回收碱的影响，其具体影响主要有以下几点：（1）随着电解质浓度增加，氢氧离子和氢离子浓度会增加，导致膜堆电阻减少；（2）氢氧化钠的产量会受到电解质浓度变化影响，随着时间增长，氢氧化钠产量会随之增加；（3）能耗会随着电解质浓度增加而降低，并且当电解质浓度在0.2-0.3mol/l范围内，电流效率会有所提升。
第二，碱的初始浓度会对再生氢氧化钠产生一定影响，这种影响主要表现在以下几个方面：（1）碱的初始浓度越高，膜堆的电压则会越低；（2）碱的初始浓度会对再生回收氢氧化钠产量产生一定影响，氢氧化钠的回收量会随着碱的初始浓度增加有所下降；（3）当碱的初始浓度为零时，反应的能耗率较高，当碱的初始浓度逐渐增加时，能耗会有所降低，随着氢氧化钠的产量降低后，能耗将会有所提升。而电流效率的变化，则与碱的初始浓度有着密切的关系，回收碱产量的提高，电流效率会有所提高[3]。
双极膜电渗析法在处理碱废液时，要考虑到电解质浓度、碱的初始浓度对再生氢氧化钠的影响，与处理含盐化工废水考虑的影响因素一样，控制好电解质浓度和碱的初始浓度，实现经济性和环境性两方面目标。
结束语：本文对双极膜电渗析法在典型化工废水处理中的应用研究，主要针对于废水处理的经济性和环境性两方面内容，在实现经济效益的同时，也要兼顾环境效益。因此，在实际处理过程中，要严格控制耗能，注重效率提升。
参考文献
[1] 卫艳新. 双极膜电渗析法处理典型化工废水研究[D].中国科学技术大学，2012.
[2] 关莹. 电渗析法深度处理生产废水[D].南京理工大学，2014.
[3]陈静. 离子交换膜中的传质特性及其对双极膜电渗析的影响研究[D].兰州交通大学，2013.
作者简介：
李淼舟（1985.8-），性别：男，籍贯：安徽当涂，职称：助理工程师，研究方向：化工。
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