化工工程专业论文参考范文：双极膜电渗析理念处理关键化工废水分析

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1、化工工程专业论文参考范文：双极膜电渗析理念处理关键化工废水分析第1章绪论1.1前言人类进入21世纪以来，代写论文工业化、城镇化程度不断加速。随着经济的不断发展，环境污染和资源匮乏问题愈显突出。水资源，特别是淡水资源是人类生活、发展的重要基础。在人类面临的各种危机中，水资源危机是人类面临的最紧迫危机之一。由于工业的快速发展，经济总量的不断增加，工业用水、特别是与人类生活息息相关的基础工业导致用水量急剧增加，使得目前人类拥有的水资源己难于满足经济发展的要求，与此同时，在工业生产中又会产生大量的工业废水。由此亟待开发

2、一种既能回收废水中的有用的资源，又能将处理后的废水进行再循环利用的既环保又节能的工艺技术。在目前的各种污水处理技术中，膜分离技术具备简单、高效、对环境友好等特点，因此引起了大家的广泛关注。膜技术又可以定义为界面技术，它不仅能处理选择性的界面，而且能处理不同科学和工程学科的功能界面，例如，双极膜电渗析技术（Bipolarmembraneelectrodialysis,简写为BMED)，双极膜材料的制备涉及的是材料科学，在该技术中所涉及到的过程工程学科是：利用双极膜电渗析技术生产酸和碱。BMED是膜分离技术中的一种

3、新型的分离技术，该技术是使用双极膜与单极膜组合而成的一种技术。双极膜是由阴离子交换层和阳离子交换层复合而成，由于阳离子交换膜层和阴离子交换膜层的复合，改变了双极膜的传质性能。因此不同用途和性能的双极膜的制备，可以用不同的膜材料在不同条件下复合而成，这些膜材料可以是不同厚度、性能、荷有不同电荷密度的（徐铜文等，1998，廖尚志等，1995)。特别是以双极膜为基础的水解离领域，已经发展成为电渗析工业技术中新的增长点。由于利用双极膜进行水解离比直接电解水要经济(NagsubramanianK.etal.,1977),

4、将其与单极膜组合起来，可实现多种功用，在多个领域都有应用，尤其是在处理一些典型化工废水的领域，在电场中，双极膜中间层会发生水解离，生成H+和OH-，这样化工废水中的盐就得以分离，同时，转化成相应的酸和碱，因此这种方法不仅可以脱去废水中的盐，又可以进行资源回收。开展用双极膜电渗析技术处理典型化工废水，并可回收废水中有用资源的研宄，对相关产业的技术升级、整个国民经济的发展，以及社会的可持续发展都有着十分重要的意义。1.2离子交换膜从离子交换膜和离子交换树脂的化学结构上看，它们非常相似，都带有相同的功能基团，都是高分

5、子聚合物，通常包含三个部分：可移动的反离子、固定基团、高分子骨架。根据膜的高分子骨架上所带的固定基团不同，分为阴离子交换膜和阳离子交换膜。阳离子交换膜的骨架上接有带负电的固定基团，通常为磺酸基、磷酸基、羧酸基等，阳离子被膜的高分子骨架上带负电的基团所吸引，阴离子被其所排斥；而阴离子交换膜的骨架上接有带正电的固定基团，通常为季胺基团，膜上带正电的基团允许阴离子通过，阳离子却被其所排斥。由于固定在离子交换膜高分子骨架上的基团带有电荷，因此其表现出亲水性；而高分子骨架往往表现为疏水性，水分子是极性分子，由此可进入膜的

6、空隙中间，这样离子交换膜就变成了一种固态聚合物的电解质。当在使用离子交换膜时，放在稀电解质溶液中，在浓度差的作用下，膜内的反离子通过扩散作用迁移出膜，因此离子交换膜上带有电荷，进而阻碍反离子的继续扩散。在电场作用下，离子交换膜上固定基团和反离子都带电，但反离子的数量要多得多，因此可以促使带相反电荷的离子得以分离。由于阴阳离子交换膜具有选择透过性能，利用它的这种选择透过性能，将其放在电场中，就可以实现电解质的分离、浓缩，这种技术叫电渗析技术（electrodialysis,简写为ED)。以离子交换膜为基础的电渗析

7、技术经过了近50多年的发展，图1.1表示了其工作原理。离子交换膜和直流电场是这种技术必备的两个条件。阴、阳离子在直流电场的作用下，发生定向迁移，向阳极移动是阴离子，而朝阴极移动的是阳离子。阴离子朝着阳极运行过程中，被阳离子交换膜阻挡，能透过阴离子交换膜；阳离子朝着阴极运行过程中，被阴离子交换膜阻挡，能透过阳离子交换膜。阴阳离子交换膜在直流电场中交替排列，料液就可以实现淡化和浓缩。在电渗析技术的基础上，以离子交换膜为基础的电渗析技术如：双极膜电渗析、电解电渗析、离子置换型电渗析、复分解型电渗析等，都得到了快速的发

8、展，表1.1列出了这几种电渗析技术构型、特点及相关的应用领域。第2章双极膜电渗析处理含盐化工废水研究2.1前言很多的化学工业过程都会产生含溴化钠的化工废水，诸如香料(李梅等，1998)、农药(韩义民，1996)和樣胶工业(伍一波等，2006)等。例如，传统的制备溴化丁基橡胶的过程是：溶解、溴化、中和洗漆和溶剂互换(Paun963)。如图2.1所示，产生浓度约为16000mg/L的溴化钠