電滲析技術在（zài）硝酸鈉等鹽分濃縮（suō）中的應用及蒸發體量減少策略

作者：

在化工、稀土催化劑、煉油催化劑等行業中，硝酸鈉等鹽（yán）分的廢水處理（lǐ）一直是一個難題。傳統的蒸發濃縮方（fāng）法雖然有效，但能耗（hào）高、設備投資大，且易產生結（jié）垢等問題。電滲析技術作為一種高（gāo）效的膜分離技術，近年來在硝酸鈉等鹽分的濃縮中展現（xiàn）出巨大的應用潛力，能夠有效減少蒸（zhēng）發體量，降低處理（lǐ）成本。

一、電滲析（xī）技術原理及優勢

（一）電（diàn）滲析（xī）技術原理

電滲析技術利用離子交換膜的選擇透過性，在外加直流電場作用（yòng）下（xià），使溶液中的陰（yīn）陽離子定向遷移並選擇性透過膜。在電滲（shèn）析器內部，多組交（jiāo）替排列的陰、陽離子交換膜將溶液分（fèn）隔成濃水室和（hé）淡水室。陽離子穿過陽膜向負（fù）極（jí）方向（xiàng）運動，陰離子穿過陰膜向正極方向運動，從而在濃水室（shì）中（zhōng）形成高濃度的鹽溶液，在（zài）淡水室中得到低鹽度的淡水。

（二）電滲析技術優勢（shì）

高效濃縮：電滲析技（jì）術能夠將硝酸鈉等（děng）鹽分從低濃度溶液中高效（xiào）濃縮到較高濃度，減少後續蒸發（fā）處理的（de）體量。
節能環保：與傳統的蒸發濃縮方法（fǎ）相比，電滲析技術能（néng）耗較低，且不會產生大量的二次汙染物。
操（cāo）作簡便：電滲（shèn）析裝置結構相對簡單，操作方便（biàn），易於維護和保養。
適應性強：電滲析技術對原（yuán）水的預處理要求（qiú）較低，能夠適應不同濃度和成分的硝酸鈉廢水處理（lǐ）。

二、電滲析技術在硝酸鈉等鹽分濃（nóng）縮中的應用案例

（一）稀土催（cuī）化劑行（háng）業硝酸鈉廢水處理

在稀土氧化物催化劑生產過程中，會產生大量（liàng）3%—5%的硝酸鈉廢水。采用均相膜（mó）電滲析裝置（zhì）可將硝酸鈉濃縮到（dào）20%以（yǐ）上，進入蒸發係統進行進一步處理。該（gāi）工藝解（jiě）決了異相膜和部分進口均相膜濃縮倍數不高、不耐金屬離子汙染的問（wèn）題，同時實現了含硝酸鈉廢水零排放及資（zī）源化利（lì）用。

（二）煉油催化劑行業硝酸銨廢水處理

煉油催化劑生產過程（chéng）中會（huì）產生3%左右的硝酸（suān）銨廢水。采用（yòng）均相膜電滲析裝置進行濃縮（suō）淡化，濃水硝酸銨濃度達到20%後進入蒸發係統（tǒng），電滲析淡水（shuǐ）經反滲透處理後回用，實現了含硝酸銨廢水資源化利用及零排放。

（三）其他（tā）鹽（yán）分濃縮應用

除了硝酸鈉和硝酸銨，電滲析技術（shù）還（hái）可用於氯化銨、溴化鈉等其他鹽分的濃縮。例如，在納米鋯行業中，采用均相膜電（diàn）滲析裝（zhuāng）置處理氯化銨廢水，電滲析濃水含17%氯化銨（ǎn）進入MVR蒸發係（xì）統生（shēng）產氯化銨固體出售，電滲析（xī）淡水經（jīng）再處理後返回車（chē）間回用。

三、減少蒸發體量的策略

（一）優化電滲析（xī）工（gōng）藝參數

通（tōng）過優化電滲析的操作電流、電壓、流量等工藝參數，可（kě）以提（tí）高電滲析的濃縮效率，減少進（jìn）入蒸（zhēng）發係統（tǒng）的廢水體量。例如（rú），適當提高操作電流和電壓（yā）可以加快離子的遷移速度，提高濃縮倍數。

（二）采用多（duō）級電滲析串聯

采用多級電滲析串聯的方式，可以逐步提高硝酸鈉等鹽分的濃度，減少最終進入蒸發係統的廢水體量。每一級電滲（shèn）析器都將廢水中的鹽分（fèn）進一步濃縮，使得後續蒸發處理（lǐ）的負擔減（jiǎn）輕。

（三）結合其他分離技術

將電滲析技術與其（qí）他（tā）分離技術如擴散滲析、反滲透等相結合，可（kě）以實現更高效的鹽分濃縮和（hé）廢水回用。例如，先采用擴散滲析技術去除廢水中的大部分遊離酸（suān），再利用電滲析（xī）技術對滲析殘液進行進一步濃縮，最後將濃水送入（rù）蒸發係統處理。

（四）提高蒸發係統的效率

雖然電滲析技術可以（yǐ）減少蒸發體量，但蒸發係統仍然是處理高濃度鹽溶液的（de）關鍵環節。通過采用先進的蒸發技（jì）術如MVR蒸（zhēng）發、多效蒸發等，可以提高蒸發係統的效率，降低能耗和運行成本。

四、結論與展望（wàng）

電滲析技術在硝酸鈉等鹽分（fèn）的濃縮中具有重（chóng）要的應用（yòng）價值，能夠（gòu）有效減少蒸發體量，降低處理成本。通過優化電滲析工藝參數、采用多級電滲析串聯、結合其（qí）他分（fèn）離技術以及（jí）提高蒸發（fā）係統的（de）效率等策略，可（kě）以進一步提高電滲析技術的處理效果和經（jīng）濟性。未來，隨著膜材料的不斷優化和電滲析技術的不斷發展，其在（zài）硝酸鈉等（děng）鹽分濃縮（suō）中的應用前景將更加廣闊，有望為化工、稀土催化（huà）劑、煉油催化劑等行業的廢水處理（lǐ）提（tí）供更加（jiā）高效、環保的解決方案。

相關（guān）新聞