电渗析技术在高盐废水脱盐与资源回收中的应用
一、引言
高盐废水常见于化工、印染、海水淡化等行业,其高含盐量导致常规生化处理难以奏效。电渗析(Electrodialysis, ED)作为一种膜法分离技术,通过阴阳离子交换膜的选择性迁移实现脱盐,近年来因其低能耗、可回收盐分而受到广泛关注。
二、技术原理
电渗析基于离子在直流电场下的定向迁移,借助阴阳离子交换膜的隔离作用,将水中盐类(如NaCl、CaSO₄)从稀释室迁移到浓水室,从而实现脱盐。其核心组件包括:
阴阳离子交换膜;
电极系统;
多级串联结构设计。
三、工艺流程
预处理阶段:去除悬浮物、胶体及部分有机物;
电渗析单元:多级膜堆运行,控制电流密度与流速;
浓液回收或结晶:用于回收NaCl等工业原料;
淡水回用:达到工业用水标准后回用于生产。
四、关键参数优化
影响ED效率的关键参数包括:
电流密度:过高易造成膜烧结,一般控制在50–200 mA/cm²;
水流速率:影响传质效率,通常为5–15 L/m²·h;
进水TDS浓度:适用于5000–50000 mg/L范围;
膜类型选择:根据目标离子种类选择合适交换膜。
五、实际应用案例
某化工企业采用ED系统处理反渗透浓水(TDS约20000 mg/L),经四级膜堆处理后淡水TDS降至1000 mg/L以下,浓水NaCl浓度达12%,可用于氯碱工业原料回收。年节约用水量超10万吨,减排盐分近200吨。
六、未来发展方向
开发耐污染、抗结垢的新型离子交换膜;
探索ED与MVR、RO耦合构建“零排放”系统;
结合AI优化电控策略,提升能效;
拓展至食品、医药等行业的高价值盐回收场景。