摘要：采用電滲析器處理過濾的褐藻酸鈉廢水，褐藻酸鈉廢水初始水質如下：Ca2+（56 mg/L）、Cl-（1 808 mg/L）、電導率（7.24 mS/cm）。處理目標值如下：Ca2+（60 mg/L）、Cl-（300 mg/L）、電導率（2.50 mS/cm）。運用Design-Expert分析軟件，采用Box-Behnken的中心組合設計方法，研究了流量、電壓及淡水濃水體積比及其交互作用對直流電耗的影響。建立了電滲析處理褐藻酸鈉廢水的二次多項數學模型，并以電滲析的直流電耗為響應值做響應面，確定電滲析處理褐藻酸鈉廢水的最佳工藝條件為：流量200 L/h、電壓40 V、淡水濃水體積比1：1。在此條件下電滲析的直流電耗最小為0.45 kWh/kg，電滲析器處理后的水質如下：Ca2+（56 mg/L）、Cl-（259 mg/L）、電導率（2.00 mS/cm），達到處理目標。

褐藻酸鈉廣泛應用于印染、食品、醫藥、化工和農業等領域，該行業又是耗水量較大的一類企業。據統計，每生產1t褐藻酸鈉需消耗自來水約1*103t，排放廢水800t，造成了可利用水資源的嚴重浪費。在生產褐藻酸鈉的工藝中，鈣化凝析工藝廢水中無機鹽濃度較高，約占褐藻酸鈉加工廢水排放量的70%左右，是一種主要的廢水源。褐藻酸鈉生產廢水中主要含有多糖、甲醛、纖維素、蛋白質和色素等有機物，同時含有大量的無機鹽，若不加處理直接排放，會對近海海域及周邊的陸地環境造成一定的污染，不僅會引起水體惡化，影響水產資源和水產養殖業，甚至會危害人體健康。

電滲析是在外加直流電場的作用下，利用離子交換膜的選擇透過性，使帶電離子從水溶液和其他不帶電組分中分離出來的一種電膜分離過程，已在各種天然水凈化、海水濃縮制鹽、廢水處理等行業中得到廣泛應用。采用電滲析法將褐藻酸鈉廢水中的雜質離子（如Na+、Ca2+、Cl-等）進行分離濃縮，淡室得到淡水經過其他工藝處理，處理后水質達到工業水指標要求，水資源得到回收利用，降低工業水消耗問題。本文采用電滲析裝置，利用響應面法優化廢水處理的最佳工藝條件，選取運行電壓、淡水室和濃水室的體積比、流量3個因素進行Box-Behnken中心組合設計，優化得到電滲析器直流電耗最小的工藝條件，為電滲析裝置在褐藻酸鈉廢水的回收利用提供一定的理論參考。具體參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。

1實驗部分

1.1材料和儀器

實驗所用褐藻酸鈉廢水由某公司提供，該廢水經沉降處理后進行實驗。

DSA-V-1型電滲析特種電驅動膜分離器：江蘇日泰環保工程有限公司。

DDS-307A電導率儀'上海精密科學儀器有限公司。

1.2實驗裝置

實驗所用電滲析器由江蘇日泰環保工程有限公司生產，由主機、整流器、加藥系統、清洗系統和PLC控制系統等組成。電滲析器組裝方式為一級二段，由陰、陽離子交換膜、隔板（厚0.9mm）、鈦涂釕電極及夾緊裝置等組成。電滲析器處理料液的實驗原理如圖1所示。當向隔室通入鹽水后，在直流電場作用下，Na+向陰極遷移，Cl-向陽極遷移，但由于離子交換膜的選擇透過性，而使淡室中的鹽水淡化，濃室中鹽水被濃縮，實現脫鹽目的。

詳情請點擊下載附件：響應面法優化電滲析處理褐藻酸鈉廢水