氯堿企業(yè)廢水中含有大量氯離子和有機物，若要回用廢水中的氯離子去電解系統，其中的有機物會(huì )影響電解系統，若要回用廢水去乙炔發(fā)生系統，其中的氯離子又會(huì )影響后續系統。因此，需要分離廢水中的氯離子和有機物，通過(guò)電滲析實(shí)驗，研究了廢水中氯離子（含量為18.70g/L）和NPOC（不可揮發(fā)有機物為62.10×10^-6）的分離，并探討了技術(shù)經(jīng)濟可行性及分離實(shí)驗的影響因素。

1、實(shí)驗部分

1.1 實(shí)驗用水及設備

實(shí)驗廢水水樣為陜西北元化工集團股份有限公司經(jīng)深度處理后的氯乙烯堿洗塔廢水。

電滲析實(shí)驗裝置采用JRHE2711型電滲析膜組器，包括10個(gè)淡水室，9個(gè)濃水室和2個(gè)極水室。

1.2 試驗方法

采用一級一段電滲析器進(jìn)行試驗，保持兩極電壓穩定，濃水室流量保持不變，調節淡水室流量，濃水和淡水均不回流，測定電滲析兩側的氯離子和NPOC的變化情況。

1.3 分析方法

水中氯離子測定采用瑞士萬(wàn)通905Titrando電位滴定儀用硝酸銀標準溶液滴定。

水中NPOC測定采用島津TOC－L系列總有機碳分析儀測定。

2、實(shí)驗結果及分析

2.1 淡水側氯離子變化研究

濃水側流量恒定為20.02L/h，調節淡水側流量并檢測兩側氯離子變化情況見(jiàn)表1。

由表1可知，淡水側流量調高時(shí)，功率也隨著(zhù)升高，但處理1m3的廢水耗電降低，分別為14.19kW?h、7.34kW?h、4.92kW?h和3.80kW?h。按氯離子去除率計算，每去除1m3廢水中1%的氯離子，耗電分別為0.36kW?h、0.35kW?h、0.35kW?h和0.34kW?h。提高廢水處理量可設置多級，提高廢水中氯離子去除率可設置多段，在設置多級多段的電滲析設備時(shí)還需考慮綜合投資。

2.2 濃水側NPOC變化研究

濃水側流量恒定為20.02L/h，調節淡水側流量并檢測兩側NPOC變化情況見(jiàn)表2。

由表2可知，濃水側NPOC有了明顯升高，但總量在2.00×10^-6以下。淡水側NPOC也有升高，說(shuō)明淡水側不僅鹽組分遷移到了濃水側，部分有機物和水分子也遷移了，使得淡水側得到了濃縮。

3、影響電滲析實(shí)驗的因素探討

（1）調節不同的恒電壓值進(jìn)行實(shí)驗，發(fā)現隨著(zhù)電壓升高，所需功率也升高，氯離子的去除率也增高，電壓也不能無(wú)限高，此實(shí)驗設備要求運行電流不得高于40mA/cm2的電流密度，否則會(huì )降低陽(yáng)極電極的使用壽命和膜的壽命，因此本實(shí)驗設備調節電壓值為12V。

（2）溫度升高會(huì )促進(jìn)濃差擴散、電滲析，減小膜電阻，該設備要求水溫不宜超過(guò)40℃，以免膜受熱變形，結合張影[1]等的研究，水溫應控制在25～35℃。

（3）兩側水流流速小，對應的雷諾數會(huì )小，會(huì )使得邊界層厚度成為傳質(zhì)控制因素，流速太高，會(huì )使得廢水中氯離子來(lái)不及完成遷移就流出，因此需要控制兩側水的流速。從本次實(shí)驗中可知淡水側流速增加，氯離子的去除率會(huì )降低，可通過(guò)計算得出雷諾數在湍流區間即可。

（4）濃水側鹽含量較低，會(huì )使得電流成為影響傳質(zhì)的控制因素，恒電壓電滲析實(shí)驗發(fā)現，濃水側氯離子含量逐漸升高過(guò)程中，淡水側氯離子減小速度加快，電流也逐漸升高。濃水側鹽含量達到一定程度，使得滲透壓高于淡水側，會(huì )發(fā)生明顯的淡水側濃縮現象。由于離子交換膜對于能透過(guò)膜兩側的離子無(wú)選擇性，因此，濃水側氯離子較高時(shí)，具有較高的傾向擴散至淡水側，實(shí)驗過(guò)程需注意此因素的影響。

4、結論

（1）實(shí)驗中一級一段的電滲析分離廢水中的氯離子最高可達39.25%，若要提高處理量和氯離子的去除率，必須設置多級多段。

（2）廢水中的部分有機物穿過(guò)離子交換膜遷移到了濃水側，因此，對于不同的廢水水質(zhì)影響較大。

（3）通過(guò)實(shí)驗可知，采用電滲析分離廢水中氯離子，處理1m3廢水，降低其50%的氯離子，最高消耗18kW?h直流電，該方案對于具有自備電廠(chǎng)的企業(yè)可行。

（4）影響該電滲析的主要因素有電壓、水溫、兩側水流量及濃水側的水質(zhì)，實(shí)際應用中還需根據采用的設備及廢水的水質(zhì)進(jìn)行相應的調整。（來(lái)源：陜西北元化工集團股份有限公司）