電滲析法分離絡(luò)合態(tài)dtpa與硬度離子的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電滲析法分離絡(luò)合態(tài)DTPA與硬度離子的方法，該方法的步驟如下：首先向電滲析裝置的陽(yáng)極室和陰極室內(nèi)充入Na2SO4溶液，向酸室充入硫酸溶液，向鹽室充入溶液；然后向分離室通入含DTPA與硬度離子絡(luò)合物的廢水，啟動(dòng)直流電源，此時(shí)酸室中的氫離子選擇性穿過(guò)陽(yáng)離子膜，進(jìn)入分離室，使得分離室中的廢水PH值降到3以下，DTPA與硬度離子發(fā)生解離反應(yīng)，形成游離的DTPA陰離子團(tuán)和硬度離子，硬度離子繼續(xù)選擇性穿過(guò)陽(yáng)離子膜進(jìn)入鹽室，DTPA陰離子團(tuán)無(wú)法向相鄰的酸室和鹽室遷移，從而實(shí)現(xiàn)了DTPA與硬度離子的分離。本發(fā)明的方法可以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；實(shí)現(xiàn)了DTPA與硬度離子的分離，減少了廢水排放，有利于環(huán)境保護(hù)；回收有價(jià)值的DTPA溶液，實(shí)現(xiàn)資源化利用的目標(biāo)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電滲析法分離絡(luò)合態(tài)0了…與硬度離子的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種電滲析法分離絡(luò)合態(tài)01？八與硬度離子的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]0??？八是一種螯合劑或掩蔽劑(英文名:016七11716116廿土肅土加^6111:8061:81:6 801(1 ；中文名:二乙烯三胺五乙酸)，01？八具有堿性條件下與硬度離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，酸性條件下與硬度離子發(fā)生解離反應(yīng)的特性。
[0003]在水處理行業(yè)，螯合劑01？八常用于抑制水中硬度離子的結(jié)垢問(wèn)題，而產(chǎn)生的絡(luò)合態(tài)01？八與硬度離子的分離是一個(gè)難題，化學(xué)上常用的方式是采用有機(jī)溶劑萃取，但此方法成本高，不易工業(yè)化應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種電滲析法分離絡(luò)合態(tài)01？八與硬度離子的方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，該方法的步驟如下:
首先向安裝了至少兩個(gè)電滲析單元的電滲析裝置的陽(yáng)極室和陰極室內(nèi)充入111101/1的似2304溶液，向電滲析裝置的酸室充入3?10被％鹽酸溶液，其中最靠近陽(yáng)極室的酸室內(nèi)充入3?10被％硫酸溶液；向電滲析裝置的鹽室充入3?5被%0^12溶液，其中最靠近陰極室的鹽室內(nèi)充入3?10被％氯化鈉溶液；然后向電滲析裝置的分離室通入含01？八與硬度離子絡(luò)合物的廢水，啟動(dòng)直流電源通電，電流密度為100?200八?2，此時(shí)酸室中的氫離子在電場(chǎng)作用下，選擇性穿過(guò)陽(yáng)離子膜，進(jìn)入分離室，使得分離室中的廢水四值降到3以下，01？八與硬度離子發(fā)生解離反應(yīng)，形成游離的01？八陰離子團(tuán)和硬度離子，硬度離子在電場(chǎng)的作用下繼續(xù)選擇性穿過(guò)陽(yáng)離子膜進(jìn)入鹽室，01？八陰離子團(tuán)由于處于兩個(gè)陽(yáng)離子膜之間而無(wú)法向相鄰的酸室和鹽室遷移，從而實(shí)現(xiàn)了 01？八與硬度離子的分離；酸室中的氯離子在電場(chǎng)的作用下，選擇性透過(guò)陰離子膜，進(jìn)入鹽室；鹽室得到硬度離子的氯化物；這樣就分別回收了 0丁?八溶液和金屬氯化物；
上述的電滲析裝置酸室在分離室的左側(cè)，鹽室在分離室的右側(cè)，分離室由兩片陽(yáng)離子膜隔離而成，酸室由一片陰離子膜和一片陽(yáng)離子膜隔離而成，鹽室由一片陽(yáng)離子膜和一片陰離子膜隔離而成，陽(yáng)極室由電滲析裝置殼體內(nèi)壁與一片陰離子膜隔離而成，陰極室由一片陽(yáng)離子膜與電滲析裝置殼體內(nèi)壁隔離而成。
[0006]所述的通入電滲析裝置分離室中廢水的硬度離子濃度在500呢/1以內(nèi)，值為7?8。
[0007]所述的鹽室中采用局部循環(huán)的方式形成濃縮的氯化物。
[0008]所述的電滲析裝置包括絕緣殼體、陽(yáng)離子膜、陰離子膜、陽(yáng)極板和陰極板，絕緣殼體內(nèi)的一側(cè)內(nèi)壁與一片陰離子膜之間隔離出陽(yáng)極室，陽(yáng)極室內(nèi)設(shè)置有陽(yáng)極板，陽(yáng)極板通過(guò)導(dǎo)線與直流電源連接；絕緣殼體內(nèi)的另一側(cè)內(nèi)壁與一片陽(yáng)離子膜之間隔離出陰極室，陰極室內(nèi)設(shè)置有陰極板，陰極板通過(guò)導(dǎo)線與直流電源連接；陽(yáng)極室和陰極室之間設(shè)置有至少兩個(gè)電滲析單元。
[0009]所述的電滲析單元由兩片陽(yáng)離子膜和一片陰離子膜隔離出的酸室、分離室和鹽室構(gòu)成，兩片陽(yáng)離子膜和一片陰離子膜的排列順序?yàn)?陽(yáng)離子膜一陽(yáng)離子膜一陰離子膜；酸室、分離室以及鹽室從陽(yáng)極室到陰極室的方向排序?yàn)?酸室一分離室一鹽室。
[0010]所述的陽(yáng)極板采用不銹鋼電極板，陰極板采用鈦釕電極板。
[0011]所述的陽(yáng)極室、陰極室、酸室、分離室和鹽室分別設(shè)置有進(jìn)液口和出液口。
[0012]本發(fā)明的電滲析法分離絡(luò)合態(tài)01？八與硬度離子的方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，操作簡(jiǎn)單、可以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景；使難處理、難降解的01？八與硬度離子的絡(luò)合物廢水實(shí)現(xiàn)了 01？八與硬度離子的分離，減少了廢水排放，有利于環(huán)境保護(hù)；可以回收有價(jià)值的01？八溶液，實(shí)現(xiàn)資源化利用的目標(biāo)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]附圖1為電滲析法分離絡(luò)合態(tài)01？八與硬度離子的方法的流程示意圖.附圖2為電滲析法分離絡(luò)合態(tài)01？八與硬度離子的方法的電滲析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖3為電滲析法分離絡(luò)合態(tài)01？八與硬度離子的電滲析裝置的原理示意圖。
[0015]圖中:1、絕緣殼體，2、陽(yáng)極室，3、陽(yáng)極板，4、導(dǎo)線，5、陽(yáng)離子膜，6、進(jìn)液口，7、分離室，8、鹽室，9、陰離子膜，10、酸室，11、陰極板，12、陰極室，13、出液口。

【具體實(shí)施方式】
[0016]首先安裝電滲析裝置，電滲析裝置包括絕緣殼體1、陽(yáng)離子膜5、陰離子膜9、陽(yáng)極板3和陰極板11，絕緣殼體1內(nèi)的一側(cè)內(nèi)壁與一片陰離子膜9之間隔離出陽(yáng)極室2，陽(yáng)極室2內(nèi)設(shè)置有陽(yáng)極板3，陽(yáng)極板3采用不銹鋼電極板，陽(yáng)極板3通過(guò)導(dǎo)線4與直流電源連接；絕緣殼體1內(nèi)的另一側(cè)內(nèi)壁與一片陽(yáng)離子膜5之間隔離出陰極室12，陰極室12內(nèi)設(shè)置有陰極板11，陰極板11采用鈦釕電極板；陰極板11通過(guò)導(dǎo)線4與直流電源連接；陽(yáng)極室2和陰極室12之間設(shè)置有至少兩個(gè)電滲析單元；每個(gè)電滲析單元由兩片陽(yáng)離子膜5和一片陰離子膜9隔離出的酸室10、分離室7和鹽室8構(gòu)成，兩片陽(yáng)離子膜5和一片陰離子膜9的排列順序?yàn)?陽(yáng)離子膜5—陽(yáng)離子膜5—陰離子膜9 ；酸室10、分離室7以及鹽室8從陽(yáng)極室2到陰極室12的方向排序?yàn)?酸室10—分離室7—鹽室8。陽(yáng)極室2、陰極室12、酸室10、分離室7和鹽室8分別設(shè)置有各自獨(dú)立的進(jìn)液口 6和出液口 13。
[0017]電滲析裝置酸室10在分離室7的左側(cè)，鹽室8在分離室7的右側(cè)，分離室7由兩片陽(yáng)離子膜5隔離而成，酸室10由一片陰離子膜9和一片陽(yáng)離子膜5隔離而成，鹽室8由一片陽(yáng)離子膜5和一片陰離子膜9隔離而成，陽(yáng)極室2由電滲析裝置殼體1內(nèi)壁與一片陰離子膜9隔離而成，陰極室12由一片陽(yáng)離子膜5與電滲析裝置殼體1內(nèi)壁隔離而成。
[0018]實(shí)施例1:
采用安裝了兩個(gè)電滲析單元的電滲析裝置，向電滲析裝置的陽(yáng)極室2和陰極室12內(nèi)充入1001/1的似2304溶液，循環(huán)進(jìn)液流速為301711 ；向電滲析裝置的酸室10充入3?10被％鹽酸溶液，其中最靠近陽(yáng)極室的酸室內(nèi)充入3?10被％硫酸溶液，循環(huán)進(jìn)液流速為1017匕；向電滲析裝置的鹽室8充入3?5被%0^12溶液，其中最靠近陰極室的鹽室內(nèi)充入3?10被％氯化鈉溶液，循環(huán)進(jìn)液流速為151711 ；然后向電滲析裝置的分離室7通入含01？八與硬度離子絡(luò)合物的廢水，廢水的硬度離子濃度在500呢/1以內(nèi)，？?。≈禐??8，循環(huán)進(jìn)液流速為121711 ；然后啟動(dòng)直流電源通電，電流密度為100八?2，此時(shí)酸室10中的氫離子在電場(chǎng)作用下，選擇性穿過(guò)陽(yáng)離子膜5，進(jìn)入分離室7，使得分離室7中的廢水值降到3，01？八與硬度離子發(fā)生解離反應(yīng)，形成游離的01？八陰離子團(tuán)和硬度離子，硬度離子在電場(chǎng)的作用下繼續(xù)選擇性穿過(guò)陽(yáng)離子膜5進(jìn)入鹽室8，01？八陰離子團(tuán)由于處于兩個(gè)陽(yáng)離子膜5之間而無(wú)法向相鄰的酸室10和鹽室8遷移，從而實(shí)現(xiàn)了 01？八與硬度離子的分離；酸室10中的氯離子在電場(chǎng)的作用下，選擇性透過(guò)陰離子膜9，進(jìn)入鹽室8 ；鹽室8中采用局部循環(huán)的方式形成濃縮的氯化物；這樣就分別回收了 01？八溶液和金屬氯化物，分離室7出水硬度離子含量2.31111^/1。
[0019]實(shí)施例2:
采用安裝了六個(gè)電滲析單元的電滲析裝置，向電滲析裝置的陽(yáng)極室2和陰極室12內(nèi)充入1001/1的似2304溶液，循環(huán)進(jìn)液流速為301711 ；向電滲析裝置的酸室10充入3?10被％鹽酸溶液，其中最靠近陽(yáng)極室的酸室內(nèi)充入3?10被％硫酸溶液，循環(huán)進(jìn)液流速為1017匕；向電滲析裝置的鹽室8充入3?5被%0^12溶液，其中最靠近陰極室的鹽室內(nèi)充入3?10被％氯化鈉溶液，循環(huán)進(jìn)液流速為151711 ；然后向電滲析裝置的分離室7通入含01？八與硬度離子絡(luò)合物的廢水，廢水的硬度離子濃度在500呢/1以內(nèi)，？?。≈禐??8，循環(huán)進(jìn)液流速為121711 ；然后啟動(dòng)直流電源通電，電流密度為150八?2，此時(shí)酸室10中的氫離子在電場(chǎng)作用下，選擇性穿過(guò)陽(yáng)離子膜5，進(jìn)入分離室7，使得分離室7中的廢水值降到2，01？八與硬度離子發(fā)生解離反應(yīng)，形成游離的01？八陰離子團(tuán)和硬度離子，硬度離子在電場(chǎng)的作用下繼續(xù)選擇性穿過(guò)陽(yáng)離子膜5進(jìn)入鹽室8，01？八陰離子團(tuán)由于處于兩個(gè)陽(yáng)離子膜5之間而無(wú)法向相鄰的酸室10和鹽室8遷移，從而實(shí)現(xiàn)了 01？八與硬度離子的分離；酸室10中的氯離子在電場(chǎng)的作用下，選擇性透過(guò)陰離子膜9，進(jìn)入鹽室8 ；鹽室8中采用局部循環(huán)的方式形成濃縮的氯化物；這樣就分別回收了 01？八溶液和金屬氯化物，分離室7出水硬度離子含量1.52呢凡。
[0020]實(shí)施例3:
采用安裝了十個(gè)電滲析單元的電滲析裝置，向電滲析裝置的陽(yáng)極室2和陰極室12內(nèi)充入1001/1的似2304溶液，循環(huán)進(jìn)液流速為301711 ；向電滲析裝置的酸室10充入3?10被％鹽酸溶液，其中最靠近陽(yáng)極室的酸室內(nèi)充入3?10被％硫酸溶液，循環(huán)進(jìn)液流速為101711 ；向電滲析裝置的鹽室8充入3?5被%0^12溶液，其中最靠近陰極室的鹽室內(nèi)充入3?10被％氯化鈉溶液，循環(huán)進(jìn)液流速為151711 ；然后向電滲析裝置的分離室7通入含01？八與硬度離子絡(luò)合物的廢水，廢水的硬度離子濃度在500呢/1以內(nèi)，值為7?8，循環(huán)進(jìn)液流速為121/11 ；然后啟動(dòng)直流電源通電，電流密度為200八?2，此時(shí)酸室10中的氫離子在電場(chǎng)作用下，選擇性穿過(guò)陽(yáng)離子膜5，進(jìn)入分離室7，使得分離室7中的廢水？!I值降到1，01？八與硬度離子發(fā)生解離反應(yīng)，形成游離的01？八陰離子團(tuán)和硬度離子，硬度離子在電場(chǎng)的作用下繼續(xù)選擇性穿過(guò)陽(yáng)離子膜5進(jìn)入鹽室8，01？八陰離子團(tuán)由于處于兩個(gè)陽(yáng)離子膜5之間而無(wú)法向相鄰的酸室10和鹽室8遷移，從而實(shí)現(xiàn)了 01？八與硬度離子的分離；酸室10中的氯離子在電場(chǎng)的作用下，選擇性透過(guò)陰離子膜9，進(jìn)入鹽室8 ；鹽室8中采用局部循環(huán)的方式形成濃縮的氯化物；這樣就分別回收了 01？八溶液和金屬氯化物，分離室7出水硬度離子含量0.81118/
[0021]通過(guò)上面【具體實(shí)施方式】，所述【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可容易的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于上述的幾種【具體實(shí)施方式】。在公開(kāi)的實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，所述【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可任意組合不同的技術(shù)特征，從而實(shí)現(xiàn)不同的技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.電滲析法分離絡(luò)合態(tài)DTPA與硬度離子的方法，其特征在于，該方法的步驟如下: 首先向安裝了至少兩個(gè)電滲析單元的電滲析裝置的陽(yáng)極室和陰極室內(nèi)充入lmol/L的Na2SO4溶液，向電滲析裝置的酸室充入3?10被％鹽酸溶液，其中最靠近陽(yáng)極室的酸室內(nèi)充入3?10wt%硫酸溶液；向電滲析裝置的鹽室充入3?5wt%CaCl2溶液，其中最靠近陰極室的鹽室內(nèi)充入3?10wt%氯化鈉溶液；然后向電滲析裝置的分離室通入含DTPA與硬度離子絡(luò)合物的廢水，啟動(dòng)直流電源通電，電流密度為100?200A/m2，此時(shí)酸室中的氫離子在電場(chǎng)作用下，選擇性穿過(guò)陽(yáng)離子膜，進(jìn)入分離室，使得分離室中的廢水PH值降到3以下，DTPA與硬度離子發(fā)生解離反應(yīng)，形成游離的DTPA陰離子團(tuán)和硬度離子，硬度離子在電場(chǎng)的作用下繼續(xù)選擇性穿過(guò)陽(yáng)離子膜進(jìn)入鹽室，DTPA陰離子團(tuán)由于處于兩個(gè)陽(yáng)離子膜之間而無(wú)法向相鄰的酸室和鹽室遷移，從而實(shí)現(xiàn)了 DTPA與硬度離子的分離；酸室中的氯離子在電場(chǎng)的作用下，選擇性透過(guò)陰離子膜，進(jìn)入鹽室；鹽室得到硬度離子的氯化物；這樣就分別回收了 DTPA溶液和金屬氯化物； 上述的電滲析裝置酸室在分離室的左側(cè)，鹽室在分離室的右側(cè)，分離室由兩片陽(yáng)離子膜隔離而成，酸室由一片陰離子膜和一片陽(yáng)離子膜隔離而成，鹽室由一片陽(yáng)離子膜和一片陰離子膜隔離而成，陽(yáng)極室由電滲析裝置殼體內(nèi)壁與一片陰離子膜隔離而成，陰極室由一片陽(yáng)離子膜與電滲析裝置殼體內(nèi)壁隔離而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電滲析法分離絡(luò)合態(tài)DTPA與硬度離子的方法，其特征在于，所述的通入電滲析裝置分離室中廢水的硬度離子濃度在500mg/L以內(nèi)，PH值為7?8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電滲析法分離絡(luò)合態(tài)DTPA與硬度離子的方法，其特征在于，所述的鹽室中采用局部循環(huán)的方式形成濃縮的氯化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電滲析法分離絡(luò)合態(tài)DTPA與硬度離子的方法，其特征在于，所述的電滲析裝置包括絕緣殼體、陽(yáng)離子膜、陰離子膜、陽(yáng)極板和陰極板，絕緣殼體內(nèi)的一側(cè)內(nèi)壁與一片陰離子膜之間隔離出陽(yáng)極室，陽(yáng)極室內(nèi)設(shè)置有陽(yáng)極板，陽(yáng)極板通過(guò)導(dǎo)線與直流電源連接；絕緣殼體內(nèi)的另一側(cè)內(nèi)壁與一片陽(yáng)離子膜之間隔離出陰極室，陰極室內(nèi)設(shè)置有陰極板，陰極板通過(guò)導(dǎo)線與直流電源連接；陽(yáng)極室和陰極室之間設(shè)置有至少兩個(gè)電滲析單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的電滲析法分離絡(luò)合態(tài)DTPA與硬度離子的方法，其特征在于，所述的電滲析單元由兩片陽(yáng)離子膜和一片陰離子膜隔離出的酸室、分離室和鹽室構(gòu)成，兩片陽(yáng)離子膜和一片陰離子膜的排列順序?yàn)?陽(yáng)離子膜一陽(yáng)離子膜一陰離子膜；酸室、分離室以及鹽室從陽(yáng)極室到陰極室的方向排序?yàn)?酸室一分離室一鹽室。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電滲析法分離絡(luò)合態(tài)DTPA與硬度離子的方法，其特征在于，所述的陽(yáng)極板采用不銹鋼電極板，陰極板采用鈦釕電極板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電滲析法分離絡(luò)合態(tài)DTPA與硬度離子的方法，其特征在于，所述的陽(yáng)極室、陰極室、酸室、分離室和鹽室分別設(shè)置有進(jìn)液口和出液口。
【文檔編號(hào)】C02F1/469GK104310543SQ201410549548
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】竇大河 申請(qǐng)人:山東奧美環(huán)境股份有限公司