膜析法~扩散渗析和电渗析法

【技术】废酸液资源化处理处置（四），废酸液处理的常见技术！盐酸废液回用常见技术国内外对盐酸废液的回用处理方法有多种，需要根据不同盐酸废液的具体特点，结合产酸企业自身的情况，选择合适的治理技术。

目前常用的盐酸废液回用技术有：中和沉淀法、喷雾焙烧法、蒸发法、离子交换树脂法、膜分离法、萃取法、硫酸置换法等。

1、中和沉淀法酸碱中和处理盐酸废液是我国钢铁和电镀行业处理盐酸废液最常用的处理方法，其基本的原理就是利用碱将盐酸废液中和至pH为6～9，将盐酸废液中的大量金属离子沉淀，通过污泥的形式排出。

典型的中和实际包括采用碳酸钠、氢氧化钠、石灰石或石灰，其中最普遍的是采用石灰。

采用中和沉淀法处理盐酸废液后虽然pH值可以达到要求，但是其余各项指标很难达标，而且产生的泥渣脱水困难、不易干燥、后处理难度大，大部分情况是堆积待处理，占用了大量土地，造成二次污染，同时该方法也会浪费了大量的盐酸和金属资源。

随着国家对酸洗污泥的严格管理和并入危险固废，此处理方法将来肯定会被淘汰。

2、喷雾焙烧法喷雾焙烧法是利用焙烧炉的高温燃烧，将盐酸废液中的氯化氢变成气态，并使亚铁盐在高温下氧化水解，转化为氧化铁和盐酸。

是一种最彻底的盐酸废液处理方法。

喷雾焙烧法的主体设备由焙烧炉、旋风除尘器、预浓缩器和吸收塔等组成。

在处理过程中，盐酸废液的蒸发、游离酸的脱水、亚铁离子的氧化和水解、氧化铁和盐酸的收集和吸收被有机地结合在一个系统内一并完成，因此，喷雾焙烧法具有处理设备紧凑、处理能力大的优点，而且该法盐酸的再生回收率高，被回收的盐酸可返回使用，而回收的氧化铁既可作高品位的冶炼原料，亦可作磁性材料或颜料的生产原料，具有显著的经济效益和环境效益。

只是该方法投资大、处理费用高，一般中小型涉酸企业都承担不起。

而近年国内焙烧法制造企业生产的盐酸废液焙烧装置实地使用备受指责，其主要问题有几点：（1）盐酸回收浓度仅为16%～18%，无法满足冷轧、薄板、线材等企业的盐酸使用要求；（2）尾气治理不过关，造成周边酸雨的产生；（3）粉尘治理不达标，严重生产车间周边的环境，装置生产2个月后，包括车间屋面、外围地面在内都是一片红色；（4）处理费用、维护费用居高不下。

电渗析法百科名片电渗析法是利用电场的作用，强行将离子向电极处吸引，致使电极中间部位的离子浓度大为下降，从而制得淡水的。

一般情况下水中离子都可以自由通过交换膜，除非人工合成的大分子离子。

电渗析与电解不同之处在于：电渗析的电压虽高，电流并不大，维持不了连续的氧化还原反应所需；电解却正好相反。

电渗析广泛应用于化工、轻工、冶金、造纸、海水淡化、环境保护等领域。

目录编辑本段电渗析法（electrodialysis【ED】）指的是在外加直流电场的作用下，利用阴离子交换膜和阳离子交换膜的选择透过性，使一部分离子透过离子交换膜而迁移到另一部分水中，从而使一部分水淡化而另一部分水浓缩的过程。

编辑本段基本原理和特点电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜，分隔成小水室。

当原水进入这些小室时，在直流电场的作用下，溶液中的离子就作定向迁移。

阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来；网膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。

结果佼这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室，出水称为淡水。

而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室，出水称为浓水。

从而使离子得到了分离和浓缩，水便得到了净化。

电渗析和离子交换相比，有以下异同点：（1）分离离子的工作介质虽均为离子交换树脂，但前者是呈片状的薄膜，后者则为圆球形的颗粒；（2）从作用机理来说，离子交换属于离子转移置换，离子交换树脂在过程中发生离子交换反应。

而电渗析属于离子截留置换，离子交换膜在过程中起离子选择透过和截阻作用。

所以更精确地说，应该把离子交换膜称为离子选择性透过膜；（3）电渗析的工作介质不需要再生，但消耗电能；而离子交换的工作介质必须再生，但不消耗电能。

电渗析法处理废水的特点是；不需要消耗化学药品，设备简单，操作方便。

编辑本段电潜桥膜利用电渗析原理进行脱盐或处理废水的装置，称为电渗析器。

(1)电渗析器的构造它由膜堆、极区和压紧装置三大部分构成。

1)膜堆：其结构单元包括阳膜、隔板、阴膜，一个结构单元也叫一个膜对。

扩散渗析扩散渗析是一种重要的分离、纯化技术，广泛应用于生物学、生化工程等学科领域，特别是在制备纯化蛋白质、分离有机物混合物等方面具有重要的应用价值。

一、扩散渗析的原理扩散渗析是一种分离技术，其原理是利用两种材料之间的差异，在特定条件下，利用溶质分子在两种物质之间的扩散行为来实现分离。

扩散渗析可以分为两个阶段，即：吸附和渗透。

1. 吸附阶段：依靠介质表面不同的化学性质，将所需物质吸附到介质表面。

在吸附过程中，杂质物质贴附于快速吸附、强固的大孔中，而目标物质则被吸附于较慢的细孔中。

这个过程是可逆的。

2. 渗透阶段：在溶媒的驱动下，目标物质经过孔隙渗透，从而实现与杂质物质的分离。

渗透的过程是不可逆的。

二、扩散渗析的分类据介质类型、粒径、物理性质，扩散渗析可分为静态扩散渗析和动态扩散渗析。

1. 静态扩散渗析：指介质孔部的溶液处于静态平衡的情况下，目标物质通过扩散渗透进入介质孔隙，杂质物质则被滞留在孔隙外面。

静态扩散渗析主要适用于低分子质量的目标物质纯化。

2. 动态扩散渗析：指介质孔隙内的溶液处于运行状态下，目标物质不断地通过扩散渗透进入孔隙，同时杂质物质从孔隙中被清除出来。

动态扩散渗析主要适用于大分子质量的目标物质纯化。

三、扩散渗析的优缺点扩散渗析作为分离、纯化技术，有其独特的优缺点。

1. 优点：（1）分离效果好：扩散渗析可实现高效、选择性的目标物质分离；（2）操作简单：扩散渗析不涉及复杂的仪器设备，操作起来简单便捷；不变。

2. 缺点：（1）适用范围窄：扩散渗析只适用于有机、无机溶液中低分子质量的目标物质分离和纯化；（2）分离速度慢：扩散渗析分离速度较慢，适合自然滤液。

四、扩散渗析在生物制药中的应用扩散渗析在生物制药领域中是一种常用的技术手段，广泛应用于蛋白质、酶、基因工程药物等生物产物的分离、纯化。

在生物领域中，扩散渗析常用于纯化酶类以及蛋白质，具有如下优势：1. 分离效果好：扩散渗析可实现高效、选择性的目标物质分离。

渗析和电渗析技术简介及在水处理中的应用一、渗析和电渗析技术简介人们早就觉察，一些动物膜，如膀胱膜、羊皮纸〔一种把羊皮刮薄做成的纸〕，有分隔水溶液中某些溶解物质〔溶质〕的作用。

例如，食盐能透过羊皮纸，而糖、淀粉、树胶等则不能。

假设用羊皮纸或其他半透膜包裹一个穿孔杯，杯中满盛盐水，放在一个盛放清水的烧杯中，隔上一段时间，我们会觉察烧杯内的清水带有咸味，说明盐的分子已经透过羊皮纸或半透膜进入清水。

假设把穿孔杯中的盐水换成糖水，则会觉察烧杯中的清水不会带甜味。

明显，假设把盐和糖的混合液放在穿孔杯内，并不断地更换烧杯里的清水，就能把穿孔杯中混合液内的食盐根本上都分别出来，使混合液中的糖和盐得到分别。

这种方法叫渗析法。

渗析时外加直流电场常常可以加速小离子自膜内向膜外的集中，为电渗析。

起渗析作用的薄膜，因对溶质的渗透性有选择作用，故叫半透膜。

近年来半透膜有很大的进展，消灭很多由高分子化合物制造的人造薄膜，不同的薄膜有不同的选择渗析性。

半透膜的渗析作用有三种类型∶①依靠薄膜中“孔道“的大小，分别不同的分子或粒子;②依靠薄膜的离子构造分别性质不同的离子，例如用阳离子交换树脂做成的薄膜可以透过阳离子，叫阳离子交换膜，用阴离子树脂做成的薄膜可以透过阴离子，叫阴离子交换膜;③依靠薄膜有选择的溶解性分别某些物质，例如醋酸纤维膜有溶解某些液体和气体的性能，而使这些物质透过薄膜。

一种薄膜只要具备上述三种作用之一，就能有选择地让某些物质透过而成为半透膜。

在废水处理中最常用的半透膜是离子交换膜。

电渗析过程原理可由图 3-23 来说明。

这是一个简洁的三隔室电渗析器，中间淡水室装有混合阴、阳离子交换树脂或装填离子交换纤维等，两边是浓室〔与极室在一起〕。

它的作用原理有以下几个过程。

① 电渗析过程∶在外电场作用下，水中电解质通过离子交换膜进展选择性迁移，从而到达去除离子的作用。

② 离子交换过程∶ 此过程靠离子交换树脂对水中的电解质的交换作用，到达去除水中的离子。

电渗析法原理电渗析法是一种利用电场在稀溶液中分离有机物或无机物的方法。

该方法主要基于体系中离子的运动和分离效应，在不同离子的移动速度差异的驱动下，离子可以被有效地分离并富集。

本文将对电渗析法的原理、特点及应用进行详细介绍。

一、电渗析法的原理电渗析法是利用极化膜对离子的选择性通透性及外加电场作用下离子的迁移速度不同的原理进行分离、浓缩和纯化的方法。

简单地说，电渗析法基于弱电解质在电场力作用下形成的稳态浓度分布，离子将沿着浓度差距较大的方向迁移，从而达到纯化分离的效果。

在电渗析法中，将含有不同离子的稀溶液分别置于两个相邻的离膜容器中，使其中一个电容器的阳、阴极将稀溶液中的离子进入膜孔道，随后，在另一个电容器的阳、阴极处再次进入稀溶液，这样持续许多次，离子得以翻越离膜从而被有效分离。

电渗析的分离离子弱电解质的能力强于中强电解质，所以电渗析分离电极间的浓差大于10mg/L。

二、电渗析法的特点电渗析法具有如下的特点：1. 较高的选择性：电渗析法可以选择性地分离出目标组分，而不意外地损失其他有用物质。

2. 纯化效果好：电渗析法具有高效纯化能力，可以将来自各种类型原料的稀溶液高效地分离纯化。

3. 操作简单：电渗析法的操作流程相对简单，不需要太多专业知识，容易掌握。

4. 适用性广：电渗析法可以适用于各种类型的物质，对于一些其他方法难以处理和分离的物质，其效果也较好。

5. 经济性高：电渗析法使用电能作为驱动力，与传统的化学和物理分离方法相比，电渗析法更经济。

三、电渗析法的应用电渗析法已经广泛应用于医药、食品、化工、环保和生物技术领域，可以实现精细分离和高效纯化，具有广泛的应用前景和重要意义。

下面将分别阐述电渗析法在不同领域的应用。

1. 医药领域电渗析法在医药制造中的应用越来越广泛。

在制药中，电渗析法可以用于分离、富集和纯化目标物质，可以纯化和分离许多类型的物质从而加快药物的生产，提高药品的品质和纯度。

2. 食品领域电渗析法在食品工业中的应用也很广泛。

电渗析原理电渗析，又称电渗析法，是一种利用电场作用下，将离子从溶液中分离出来的技术。

它是一种重要的分离技术，在化学、生物、环境等领域都有着广泛的应用。

电渗析原理的理解对于掌握电渗析技术的应用具有重要意义。

电渗析技术的原理是利用电场作用下，离子在溶液中的迁移和分离。

在电渗析过程中，首先需要准备一个电渗析池，池内设置有正负电极，通过外加电压，在电场的作用下，离子会向相应的电极迁移。

正离子向阴极迁移，负离子向阳极迁移。

在迁移的过程中，离子会与水分子发生相互作用，最终在电极上析出。

通过这种方式，可以将溶液中的离子分离出来。

在电渗析过程中，离子的迁移速度与电场强度、离子的电荷量、溶液的离子浓度等因素有关。

电场强度越大，离子迁移速度越快；离子的电荷量越大，迁移速度也越快。

此外，溶液的离子浓度也会影响离子的迁移速度，浓度越高，迁移速度越快。

电渗析技术在实际应用中有着广泛的用途。

在化学工业中，电渗析被广泛用于离子交换树脂的制备、金属离子的分离等工艺中。

在生物领域，电渗析技术可以用于蛋白质的纯化和富集。

在环境领域，电渗析技术可以用于处理废水中的重金属离子等。

电渗析技术的应用范围非常广泛，对于提高分离效率、降低成本、保护环境等方面有着重要的意义。

总的来说，电渗析技术是一种利用电场作用下，将离子从溶液中分离出来的技术。

它的原理是利用电场作用下，离子在溶液中的迁移和分离。

电渗析技术在化学、生物、环境等领域都有着广泛的应用。

对于掌握电渗析技术的原理和应用具有重要意义。

通过对电渗析原理的深入理解，可以更好地应用电渗析技术，提高分离效率，降低成本，保护环境，促进科技进步。