摘 要：我公司壓榨液堿回收應(yīng)用納濾系統(tǒng)，納濾膜氫氧化鈉回收率達(dá)到50-70%，由于納濾膜濃縮黑液中半纖維素含量最高限為60克/升，濃縮倍數(shù)受到限制，導(dǎo)致了濃縮液中存在大量氫氧化鈉不能回收。本文采用電滲析來進(jìn)行濃縮液的堿回收試驗(yàn)，使得氫氧化鈉回收率達(dá)到了98%，提高了氫氧化鈉回收利用率，同時(shí)還能得到純凈度高的半纖維素液體。

關(guān)鍵詞：濃縮液；氫氧化鈉；均相膜

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.024

電滲析是膜分離過程中較為成熟的一項(xiàng)技術(shù)，已廣泛地應(yīng)用于苦咸水脫鹽，是世界上某些地區(qū)生產(chǎn)淡水的主要方法。由于新開發(fā)的荷電膜具有更高的選擇性、更低的膜電阻、更好的熱穩(wěn)定性相化學(xué)穩(wěn)定性以及更高的機(jī)械強(qiáng)度、使電滲析不僅限于應(yīng)用在脫鹽方面，而且在食品、醫(yī)藥及化學(xué)工業(yè)中，電滲析還有許多其他的工業(yè)應(yīng)用，如工業(yè)廢水的處理，主要包括從酸液清洗金屬表面所形成的廢液中回收酸和金屬；從電鍍廢水中回收重金屬離子；從合成纖維廢水中回收硫酸鹽；從紙漿廢液中回收亞硫酸鹽等。

本文利用電滲析來進(jìn)行納濾濃縮液的堿回收試驗(yàn)，以檢驗(yàn)電滲析在堿液回收中的可適用性。

1 試驗(yàn)部分

1.1 原料

納濾膜濃縮液：半纖維素含量80克/升 氫氧化鈉含量 55克/升。

濃縮室：軟水。

極液室：2%硫酸鈉溶液。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

磁力泵3臺(tái)（料液側(cè)、回收液側(cè)、極液側(cè)各1臺(tái)），均相膜電滲析器（100*200）1臺(tái)，膠皮管數(shù)段，構(gòu)架一個(gè)，直流電源1臺(tái)，兩個(gè)進(jìn)料桶，秒表一個(gè)。

1.3 試驗(yàn)原理

在極室裝入2%硫酸鈉溶液作為極液，濃縮室和淡化室分別裝入一定體積的純水和廢堿液，濃水、淡水、極水按一定流量分別進(jìn)入相應(yīng)的膜室中循環(huán)處理，在外加直流電場(chǎng)的作用下，濃水、淡水中的溶質(zhì)離子定向遷移，完成濃縮和淡化，直到得到合格的淡水、濃水。

1.4 試驗(yàn)步驟

（1）組裝電滲析器，檢查有無外漏內(nèi)串情況，連接好設(shè)備。

（2）啟動(dòng)磁力泵，試運(yùn)行，沒問題后停磁力泵，配料，調(diào)整參

數(shù)。

（3）開啟磁力泵電源，調(diào)節(jié)流量進(jìn)料40l/h，電極液流速20l/h，穩(wěn)定后開啟電源，并開始計(jì)時(shí)，記錄初始的料液體積、濃度、電流電壓等數(shù)據(jù)，開始試驗(yàn)，隨時(shí)記錄時(shí)間和電流電壓變化情況。

（4）待淡化室中堿含量小于3克/升時(shí)，關(guān)閉電滲析器電源停掉磁力泵。

2 試驗(yàn)結(jié)果

方案：淡化液 1.2L （55克/升氫氧化鈉 半纖維素 80克/升）。

濃縮液 0.3L （ 軟水）。

試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：濃縮液氫氧化鈉濃度達(dá)到100克/升，淡化液3克/升 。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)：

3 試驗(yàn)結(jié)論

（1）該試驗(yàn)裝置能夠較好的實(shí)現(xiàn)5%氫氧化鈉料液的分離，濃縮至10%；

（2）按淡化（5%氫氧化鈉廢液）：濃縮（純水）=4：1進(jìn)料，淡化至氫氧化鈉含量5克/升、濃縮至氫氧化鈉含量100克/升，淡化室往濃縮室的滲水量為濃水體積的76.7%，實(shí)驗(yàn)過程中所用平均膜對(duì)電壓為0.91V，平均電流密為315A/㎡， 電流效率為63.92%，單位料液耗電38.14kW/h。

4 應(yīng)用前景

本電滲析器使用的耐堿膜的耐堿度為100克/升，而堿液中半纖維素的含量最高可達(dá)200克/升。針對(duì)這樣的特性，可以組合納濾膜進(jìn)行堿回收和半纖分離。納濾膜適用高濃度堿液的回用，而電滲析可以將納濾膜的濃縮液加水稀釋后進(jìn)行深度分離回收。這樣能將氫氧化鈉最大限度回收，而得到的半纖維素溶液中含堿5克/以下，對(duì)于半纖維素的深加工木糖、低聚糖及其他高附加值產(chǎn)品提供優(yōu)良的原料。為堿法漿應(yīng)用的堿回收提供新的思路，為半纖維素深加工提供良好的前景。

作者簡介：張浩紅（1973-），男，河北灤南人，大專，助理工程師，從事粘膠生產(chǎn)與研發(fā)工作。