一种用于废水脱氨的双极膜电渗析和中空纤维膜接触器的集成装置和方法

摘要

本发明公开了一种用于废水脱氨的双极膜电渗析和中空纤维膜接触器的集成装置和方法，其特征是将双极膜电渗析的酸室溶液储存罐和中空纤维膜接触器的酸接收液储存罐进行合并，将氨氮废液通过蠕动泵打入到双极膜电渗析装置中的碱室进行加碱，提高pH至11左右，使铵根离子转化为游离态的氨气分子，再将加碱后的氨氮废液引入到中空纤维膜接触器中进行脱氨，可以实现双极膜电渗析解离盐生产的酸和碱在线供应于中空纤维膜接触器脱氨过程，与单一的中空纤维膜接触器脱氨过程相比，大大降低了化学试剂的消耗，使得氨氮分离过程更加经济环保，更适合进行工业化推广应用。

主权项

一种用于废水脱氨的双极膜电渗析和中空纤维膜接触器的集成装置，其特征在于：所述集成装置由双极膜电渗析装置(1)和中空纤维膜接触器装置构成：所述双极膜电渗析装置(1)由膜堆(2)以及通过夹板固定在所述膜堆两侧的阳电极(2‑2)和阴电极(2‑1)构成；所述膜堆是由阳膜、双极膜和阴膜从阳电极(2‑2)到阴电极(2‑1)依次交替叠压后加上流道隔网和垫片组成，其中阳电极(2‑2)和阳膜之间形成阳极室，阳膜和双极膜之间形成碱室，双极膜和阴膜之间形成酸室，阴膜和阳膜之间形成盐室，阳膜和阴电极(2‑1)之间形成阴极室；所述阳极室和阴极室通过硅胶管串联，并连通于电极液储存罐(4)内；所述盐室的盐室进口(2‑7)和盐室出口(2‑8)分别通过硅胶管连通于盐溶液储存罐(5)内；所述碱室的碱室进口(2‑9)通过硅胶管连通于氨氮废液储存罐(6)内，碱室出口(2‑10)通过硅胶管连通于一级中空纤维膜接触器的管程进口(14‑1)；所述酸室的酸室进口(2‑11)和酸室出口(2‑12)分别通过硅胶管连通于酸接收液储存罐(7)内；所述阳电极(2‑2)和阴电极(2‑1)分别通过导线连接直流电源(3)的正极和负极；电极液储存罐(4)、盐溶液储存罐(5)、氨氮废液储存罐(6)和酸接收液储存罐(7)中的溶液进入双极膜电渗析装置(1)中的流量分别通过电极室蠕动泵(9)、盐室蠕动泵(10)、碱室蠕动泵(11)和酸室蠕动泵(12)控制；所述中空纤维膜接触器装置由多个中空纤维膜接触器串联而成，其中：一级中空纤维膜接触器的管程进口(14‑1)与双极膜电渗析装置的碱室出口(2‑10)通过硅胶管连接，上一级中空纤维膜接触器的管程出口与下一级中空纤维膜接触器的管程进口连接，末级中空纤维膜接触器的管程出口(16‑2)通过硅胶管和中空纤维膜接触器管程溶液排出阀(19)连通于氨氮废液回收罐(8)；末级中空纤维膜接触器的壳程进口(16‑3)通过硅胶管与酸接收液储存罐(7)连通，下一级中空纤维膜接触器的壳程出口与上一级中空纤维膜接触器的壳程进口通过硅胶管连通，一级中空纤维膜接触器的壳程出口(14‑4)通过硅胶管连通于酸接收液储存罐(7)，从而实现中空纤维膜接触器装置中管程溶液和壳程溶液的逆向流动；末级中空纤维膜接触器的管程出口(16‑2)通过硅胶管和中空纤维膜接触器管程溶液回流阀(18)连通于氨氮废液储存罐(6)；所述中空纤维膜接触器装置中的管程流量和壳程流量分别通过双极膜电渗析装置(1)中的碱室蠕动泵(11)和中空纤维膜接触器的壳程蠕动泵(13)控制。