膜法废酸回收技术.doc

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1、均相膜扩散渗析 -废酸处理 -废碱处理 -含盐废水处理 联系人：王延海 联系电话：15964585539公司简介山东天维膜技术有限公司隶属于山东省海洋化工科学研究院，中国膜工业协会常务理事单位，国家级高新技术企业，山东省企业院士工作站，国家“863”项目主承担单位；专业从事各种分离膜及水处理设备的研究、开发，拥有具有自主知识产权的均相膜生产技术 ，其生产工艺和产品质量均达国际先进水平；系列荷电膜产品已被列入国家“十二五”战略计划中。依托于山东天维膜技术有限公司成立的山东省荷电膜工程技术研究中心是山东省政府认证挂牌的省级工程技术研究中心，是国内荷电膜研究力量最强的技术开发集中地。国内著名膜分离专

2、家高从堦院士，清华大学、中国科技大学、中国海洋大学等多位著名专家教授担任首席专家。荷电膜技术在资源节约利用、改善生态环境、缓解能源短缺等方面发挥着无可替代的作用，也逐渐成为很多行业的首选技术。目前已在电子铝箔、钢铁、湿法冶金、化工分离和其他电子刻蚀业等领域的废酸、废碱、高盐废水处理中得到广泛应用。山东天维膜技术有限公司热诚欢迎各界朋友前来洽谈业务，共图发展！1.1扩散渗析阴膜扩散渗析阴膜是山东天维膜技术有限公司开发的用于酸性废水处理回用的芳香族聚醚类复合膜元件。该膜的生产过程中采用了特殊的胺化交联工艺，实现了膜的立体交联，强度大大提高，具有极好的物化稳定性，产品的各项技术指标均达到国际先进水平

3、。与已有的工艺相比,该工艺具有以下特点：1.2扩散渗析回收废酸工作原理：整个装置是由一定数量的膜组成的一系列结构单元；其中每个单元由一张阴离子均相膜隔开成渗析室和扩散室，采用逆流操作，在阴离子均相膜的两侧分别通入废酸液及接受液（自来水）时，废酸液侧的酸及其盐的浓度远高于水的一侧，根据扩散渗析原理，由于浓度梯度的存在，废酸及其盐类有向扩散室渗透的趋势，但膜对阴离子具有选择透过性，故在浓度差的作用下，废酸侧的阴离子被吸引而顺利地透过膜孔道进入水的一侧。同时根据电中性要求，也会夹带阳离子，由于H+的水化半径比较小，电荷较少；而金属盐的水化半径较大，电荷较多，因此H+会优先通过膜，这样废液中的酸就会被

4、分离出来。 应用领域：钢铁、化成箔、蓄电池、钛白粉、湿法炼铜、多晶硅、电镀、木材糖化、稀土及其他有色金属冶炼等工业领域。本装置对酸的回收率可达80%以上，金属离子去除率90%以上。2.1电镀行业废酸回收再利用 电镀行业生产中在镀铜、镀锡、镀镍过程前都需要浸酸进行表面处理，产生大量的废酸，此类废酸成分复杂，酸浓度较高，达标排放需要进行中和及后续金属离子去除，中和过程既浪费大量的碱又产生大量的残渣。废酸经过扩散渗析器处理后，80%酸被回收再循环使用，90%金属离子被截留进行后续重金属处理，节省酸的同时又减少了碱的使用，并减少固废残渣的产生，为企业节约成本同时创造更多的经济效益和社会效益。2.2化成

5、箔行业废酸回收化成箔腐蚀加工过程中，产生大量的废酸。这些废酸的排放（即使采用石灰中和），不仅造成资源浪费，使产品成本增加，而且还导致严重的环境污染，影响和制约了企业的生存和发展。以一个中型的低压电极箔生产企业为例，每天排放1520%的废盐酸30吨，相当于浪费1520吨31%的成品酸。采用扩散渗析技术，可将其中的盐酸有效回收，每月节约盐酸产生的经济效益在20万元以上，同时还解决了环境污染问题，经济效益和社会效益十分可观。酸 液废酸H+浓度回收酸H+浓度废酸AL3+浓度回收酸AL3+浓度酸回收率（%）铝截留率(%)硝 酸0.8 Mol/l0.66 Mol/l6g/L0.4g/L83.393.1盐

6、酸5 Mol/l4.2 Mol/l9g/L0.54g/L82.092.6硫酸+盐酸7 Mol/l5.8 Mol/l9g/L0.52g/L81.091.1化成箔废酸采用扩散渗析回收结果2.3钢材制品的酸洗液处理 不锈钢、钢帘线等钢铁工业中酸洗液有硫酸、盐酸及硝酸-氢氟酸洗液。 我国此类废液排放量惊人，目前此类废液的处理还主要采用酸碱中和、冷却结晶等方法，但与膜渗析法相比，各种方法都存在着原材料浪费和成本高等问题。膜法处理此类废液，可用酸洗水（一般含铁0.5%）作为吸收液来回收废酸液中的酸，回收酸返回系统继续使用，这样既为企业节约了资源，又解决了环境污染问题。建议工艺流程如下：钢材制品酸洗废液的膜

7、法处理流程钢材制品酸洗漂洗成品酸洗废液残液回收酸补 浓净水剂扩散渗析漂洗水行业酸 液废酸酸浓度回收酸酸浓度废酸Fe2+浓度回收酸Fe2+浓度酸回收率（%）铁截留率(%)不锈钢 盐酸20%18%90g/L5g/L83.293硝酸18%15%15g/L0.6g/L82.092.6钢帘线盐酸20%16%43g/L3g/L81.091硫酸25%21%50 g/L2.5 g/L82.592.5钢铁制品酸洗废液采用扩散渗析回收结果2.4蓄电池业废酸的回收极板化成之后的废酸由于酸洗极板之后废酸中铁离子含量增加。如果重复使用由于铁离子的存在会与负电极形成腐蚀微电池，引起负极金属溶解；电解液废酸中铁离子含量高则

8、引起电池的自放电使电池容量减少，降低电池使用寿命。用扩散渗析法回收处理电解液废酸和化成废酸，铁离子截留率在90%以上。补浓极板化成清洗装配酸洗废液残液回收酸扩散渗析纯水净水剂图4. 蓄电池极板化成废酸液的膜法处理流程酸 液废酸浓度回收酸浓度废酸Fe2+浓度回收酸Fe2+浓度酸回收率（%）铁截留率(%)硫 酸18%15%0.008g/L0.0006g/L83.092蓄电池废酸采用扩散渗析回收结果2.5多晶硅生产业的废酸回收工艺多晶硅是制造单晶硅、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料。在多晶硅的生产中会产生大量的废酸。用扩散渗析法回收该废酸再返回系统使用，这样既为企业节约了资源，又解决了环境污染问题。

9、工艺流程如下：图5. 多晶硅生产业废酸液的膜法处理流程合成氢还原多晶硅废酸残液回收酸扩散渗析纯水补浓酸 液废酸H+浓度回收酸H+浓度废酸Fe2+浓度回收酸Fe2+浓度酸回收率（%）铁截留率(%)盐酸+氢氟酸13%11%1.4 g/L0.13 g/L83.092%多晶硅废酸采用扩散渗析回收结果2.6湿法冶金业中的酸回收例如在湿法炼铜生产中会产生大量的电解贫液，若用石灰中和，除造成酸和铜的损失外，还引发环境问题。用阴膜扩散渗析回收电解贫液中的废酸再返回系统使用，这样既为企业节约了资源，又解决了环境污染问题。工艺流程如下：硫 酸铜矿石, CuS, FeS2, FeS萃取剂 堆浸液萃余液 负载有机相硫

10、酸 负载水相回收萃取剂阴极铜电解贫铜液 扩散渗析器 残液回收酸 电解贫液中废酸的回收及其循环路线酸 液废酸酸浓度回收酸酸浓度废酸Cu2+浓度回收酸Fe2+浓度酸回收率（%）铁截留率(%)硫酸20%16.5%45g/L4g/L82.091电解贫液采用扩散渗析回收结果2.7 PS版废酸液回收循环使用在生产制作印刷PS版过程中，产生大量的盐酸电介液、硫酸氧化液等废液排放。不仅造成资源浪费，使产品成本增加，而且导致严重的环境污染，影响和制约企业的生存和发展。采用扩散渗析技术对废液进行处理，不仅将大部分铝离子去除的废液进行回收循环使用，同时稳定了生产中电介及氧化溶液的波动变化，促使生产PS版的质量提高。

11、PS版废酸工艺处理流程图说明：酸槽分电介槽、氧化槽电介槽PS版粗化工艺为盐酸溶液。氧化槽PS版阳极氧化工艺为硫酸溶液。PS版废酸液经扩散渗析器处理后结果酸液废酸浓度回收酸浓度废酸AL3+浓度回收酸AL3+浓度酸回收率（%）铝截留率（%）盐酸1,8-2.0%1.4-1.8%10 g/L1g/L90.090.0硫酸18%15%9g/L0.9g/L83.390.02.8 玻璃蚀刻工艺废酸的处理回收 近年来由于计算机及LED的迅猛发展，其生产原材料玻璃蚀刻后产生大量的氢氟酸、硝酸及氟硅酸的混合废酸，这也成为困扰各企业的难题。用扩散渗析法回收该废酸再返回系统使用，这样不仅为企业节约了资源，又解决了环境污

12、染问题。工艺流程如下：玻璃蚀刻废液扩散渗析回收流程图2.9钢帘线行业废酸回收利用 钢帘线行业生产过程中钢丝预处理、中丝热处理、电镀热处理都需要进行酸洗，酸洗后产生大量的废酸，并且废酸中含有大量的金属离子，中和排放需要消耗大量的碱同时产生大量的废渣。废酸通过扩散渗析器回收处理，85%的酸被回收可继续返回到工艺中使用，90%的金属离子被截留在废液中，大大降低中和过程中碱的用量以及废渣的产生。钢帘线废酸处理工艺流程酸 液废酸酸浓度回收酸酸浓度废酸Fe2+浓度回收酸Fe2+浓度酸回收率（%）铁截留率(%)盐酸15%14%43g/L3g/L93913.1铝型材行业应用分析 铝型材阳极氧化加工过程中，产生

13、大量的废酸。这些废酸若中和处理不但酸得不到充分的利用，而且消耗大量的碱。一般铝型材阳极氧化排出的废酸浓度为18%，金属离子浓度为1.5%，用扩散渗析器处理该酸液，能回收其中85%以上的酸成分，而对铝离子的截留率也能达到90%。回收酸料液酸浓度稳定，后续配酸容易，而且均质的料液对生产的影响最小。铝型材阳极氧化废槽液的膜法处理流程酸液废酸浓度回收酸浓度废酸中铝离子浓度回收酸铝离子浓度酸回收率铝离子截留率硫酸174g/L157g/L15.07g/L1.3g/L90%91%阳极氧化废酸采用扩散渗析器回收结果3.2石墨行业废酸回收利用 高纯石墨行业化学酸洗法提纯石墨工艺中会有大量的废酸产生，废酸中和排放

14、需要消耗大量的碱，同时产生大量的残渣，提高企业生产成本并且对环境造成了污染，此类废酸经过扩散渗析器处理后，80%的酸被回收循环再利用，为企业降低生产成本，同时减少废渣的排放，为企业创造更多的社会效益。石墨废酸处理工艺流程 工程业绩：单 位所属行业项目内容中联科技集团海星电子有限公司化成箔H2SO4 回收青海瑞合铝箔有限公司化成箔HNO3回收淮北东磁电子有限公司化成箔HCl、H2SO4、HNO3回收新疆众和股份有限公司化成箔H2SO4 回收江苏福明电子有限公司化成箔H2SO4、HNO3回收杭州水处理中心水处理ED、DD、EDI郑州科立杰水处理有限公司水处理废酸回收张家港骏马钢帘线有限公司钢帘线H

15、2SO4 、HCl回收江苏兴达钢帘线股份有限公司钢帘线HCl回收南通新诚电子有限公司化成箔HCl、H2SO4回收江苏立富电极箔有限公司化成箔H2SO4、HNO3 回收佳科太阳能硅（厦门）有限公司多晶硅HCl、HF回收比亚迪实业有限公司刻蚀玻璃HF回收福建紫金矿业股份有限公司湿法冶铜电解贫液除铜江西铜业股份有限公司湿法冶铜 H2SO4回收天津科瑞华科技开发有限公司焊材H2SO4 回收哈尔滨光宇蓄电池有限公司蓄电池H2SO4 回收山东荣成钢帘线有限公司钢帘线H2SO4 回收西宁特种钢铁有限公司钢铁酸洗 H2SO4回收沈阳东北蓄电池有限公司蓄电池H2SO4 回收北京清大国华环保科技有限公司水处理废酸

16、回收浙江丰川电子科技有限公司化成箔硝酸回收东方特钢股份有限公司特钢硝酸、氢氟酸回收北京中科三环高技术股份有限公司稀土硝酸回收淄博广通化工有限公司化工电渗析脱盐、反渗透+EDI二、扩散渗析回收废碱工作原理：该装置是由一定数量的膜组成的一系列结构单元；其中每个单元由一张阳离子均相膜隔开成渗析室和扩散室，采用逆流操作，在阳离子均相膜的两侧分别通入废碱液及接受液（自来水）时，废碱液侧的碱及其盐的浓度远高于水的一侧，根据扩散渗析原理，由于浓度梯度的存在，废碱及其盐类有向扩散室渗透的趋势，但膜对阳离子具有选择透过性，故在浓度差的作用下，废碱侧的阳离子被吸引而顺利地透过膜孔道进入水的一侧。同时根据电中性要求

17、，也会夹带阴离子，由于OH-的水化半径比较小，电荷较少；而其他阴离子的水化半径较大，电荷较多，因此OH-会优先通过膜，这样废液中的碱就会被分离出来。本产品膜及其装备主要用于碱与金属盐类混合液的分离、提纯，它具有操作简便、节省能源和资源、无二次污染等优点，回收的碱可循环使用。该技术可以广泛的用于有机化工、印染等行业。扩散渗析阳膜产品概述：线性高分子经功能基化、致孔、交联、后处理等工序，可制成DF120系列扩散渗析均相阳膜。该膜可用于回收工业废碱，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益.7.1、双极膜电渗析双极膜电渗析是在双极膜水解离器和普通电渗析原理的基础上发展起来的，它是以双极膜代替普通电渗析

18、的部分阴、阳膜或者在普通电渗析的阴、阳膜之间加上双极膜构成的。双极膜电渗析的最基本应用是从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)。在直流电场的作用下，盐阴离子 (X-) 通过阴离子交换膜进入酸室，并与双极膜离解的氢离子生成酸 (HX)；而盐阳离子(M+) 通过阳离子交换膜进入碱室，在那里与双极膜离解的氢氧根离子形成碱(MOH):双极膜电渗析将盐MX 转化成相应的酸 HX 和碱 MOH示意图双极膜电渗析主要应用于食品工业、水处理、环境保护、医药化工、生物化工、化工生产等领域。7.2水处理膜技术是利用分离膜对混合物中各组分的选择渗透性能的差异等来实现分离、提纯和浓缩的一种新型分离技术。是一种无相变、低能耗的物理分离过程，具有高效、节能、无污染、操作方便和用途广等特点，是当代公认的最先进的化工分离技术之一。微滤、超滤、纳滤、反渗透广泛的应用于生物、化工、医药、食品、电力、电子、饮料业等。 山东天维膜技术有限公司 联系人：王延海 联系电话：15964585539