一种填充床电渗析器用于发酵废液中同电性阳离子NH₄⁺和Mg²⁺分离的方法

摘要

本发明涉及一种填充床电渗析器用于发酵废液中同电性阳离子NH4+和Mg2+分离的方法，其特征在于填充床电渗析淡室中填充离子交换树脂，通过离子交换树脂对离子的选择性交换吸附及其对离子迁移传递的促进作用，实现同电性阳离子NH4+和Mg2+的分离。与常规电渗析相比，采用本方法同电性阳离子NH4+和Mg2+的分离比率可提高50％以上，可连续操作。本发明提出一种适用于发酵废液中同电性阳离子NH4+和Mg2+分离的新方法，可解决常规电渗析存在同电性阳离子NH4+和Mg2+的分离比率低，以及离子交换法需分批操作和产生大量酸碱废液等问题，促进NH4+和Mg2+分离新技术的工程化应用。

主权项

一种填充床电渗析器用于发酵废液中同电性阳离子NH4+和Mg2+分离的方法，其特征在于：利用填充床电渗析器膜堆的淡室（1）中填充选择性的离子交换树脂，使发酵废液中的拟分离目标离子发生选择性交换吸附，并在电场作用下优先通过树脂发生迁移传递，使同电性阳离子NH4+和Mg2+发生分离；所述填充床电渗析器包括：填充床电渗析膜堆、压力表（9）、流量计（10）、输液泵（11）、管路（12）、温度传感器（13）和储液罐；所述填充床电渗析膜堆包括：若干交替排列的阴、阳离子交换膜（4），淡室、浓室隔板，膜堆两侧的电极板（5）和夹紧装置，共同构成电渗析膜堆的淡室（1）、浓室（2）和极室（3），其中淡室填装离子交换树脂，用于发酵废液中同电性阳离子NH4+和Mg2+的选择性分离；所述储液罐包括：淡水罐（6）、浓水罐（7）、极水罐（8），分别与膜堆的淡室（1）、浓室（2）和极室（3）串联；所述输液泵（9）进水口端分别与淡水罐（6）、浓水罐（7）、极水罐（8）连接、出水口端与膜堆的淡室（1）、浓室（2）和极室（3）连接，用于使不同隔室溶液通过填充床电渗析膜堆在各自管路中循环，经过分批循环操作使目标离子不断通过“树脂链”传递并发生跨膜迁移，从而实现废液中同电性阳离子NH4+和Mg2+的选择性分离；所述流量计（10）和压力表（11）都位于膜堆出水端与储液罐连接的管路中，用于分别监测淡室（1）、浓室（2）和极室（3）的流量、压力及其变化，减小不同隔室间由于压力梯度而导致水、离子的扩散渗透现象；所述温度传感器（13）位于极水罐（8）与膜堆极室（3）连接的管路中，用于监测极室溶液的温度变化，控制填充床电渗析器在指定的温度下运行。