CN106187732A - 利用电渗析装置与双极膜电渗析装置处理醋酸钠废渣的集成装置与方法 - Google Patents

利用电渗析装置与双极膜电渗析装置处理醋酸钠废渣的集成装置与方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种集成装置，包括：电渗析(ED)装置与双极膜电渗析(BMED)装置，所述电渗析装置与双极膜电渗析装置通过回收液罐相连。本申请还提供了一种利用电渗析装置与双极膜电渗析装置的集成装置处理二噻农生产过程中的醋酸钠废渣的方法。在处理醋酸钠废渣的过程中，本申请首先利用电渗析装置对醋酸钠废渣溶液进行分离纯化，得到较高纯度的醋酸钠回收液，再通过双极膜电渗析装置处理醋酸钠回收液，最终得到醋酸与氢氧化钠；从而形成了ED‑BMED集成的连续过程，不仅减少了醋酸钠废渣的排放，而且达到了在较低能耗下生产纯度较高的酸碱的目的。

Description

利用电渗析装置与双极膜电渗析装置处理醋酸钠废渣的集成 装置与方法
技术领域
本发明涉及工业废渣处理技术领域，尤其涉及利用电渗析装置与双极膜电渗析装置处理醋酸钠废渣的集成装置与方法。
背景技术
二噻农是一种重要的农药，从上个世纪60年代开始用作保护性杀菌剂，可防治多种叶面病，特别是对炭疽病效果显著，广泛用于果园和菜园。二噻农简要的生产工艺为：第一步，CS2与NaCN发生反应，得到二钠盐NaCNCS2CNNa；第二步，NaCNCS2CNNa与C10H6O2在一定条件下反应，得到二噻农中间产物；第三步，二噻农中间产物经硝酸酸化得到二噻农。在第二步过程中产生大量的废水，其主要成分包括：二甲基亚砜(DMSO)约13％，CH3COONa约5.9％，其它有机杂质(萘醌类)含量约1.8％，水约79.3％。企业对此类废水进行耙干、除水、回收DMSO等过程最终得到废渣，废渣中含有约76.6％CH3COONa和约23.4％其它有机杂质，因此该废渣中除CH3COONa外，没有其他明显的电解质。
对于二噻农生产过程中产生的上述废渣，传统的填埋法不仅会直接或间接地对土壤、水资源甚至空气造成污染，同时浪费了大量CH3COONa资源。
电渗析(ED)是一种以电位差为推动力的膜分离过程，如图(1)所示，ED装置是由膜堆装置(1)、第一直流电源(3)、料液罐(12)、第一电极液罐(13)、回收液罐(14)、第一蠕动泵(5)、第二蠕动泵(6)和第三蠕动泵(7)构成；所述膜堆装置(1)是由阴膜、阳膜及辅助材料交替叠压组成，再由ED阳极板(18)和ED阴极板(19)固定；所述ED阳极板(18)和ED阴极板(19)，是分别将钛涂钌电极镶嵌到ED前夹板和ED后夹板上形成，且靠近ED阳极板(18)和ED阴极板(19)的离子膜均为阳膜，ED阳极板(18)和与其相邻的阳膜之间形成ED阳极室，ED阴极板(19)和与其相邻的阳膜之间形成ED阴极室，在ED阴极室到ED阳极室之间由交替间隔排列的膜构成一个或多个ED料液室和ED回收室的重复单元；所述ED料液室的入口和出口分别通过导管连通料液室罐(12)，ED阳极室和ED阴极室串联，简称ED电极室，ED电极室入口和出口分别通过导管连通第一电极液罐(13)，ED回收室的入口和出口分别通过导管连通回收液罐(14)；料液罐(12)、第一电极液罐(13)及回收液罐(14)内溶液进入ED装置(1)中的流量分别通过第一蠕动泵(5)、第二蠕动泵(6)及第三蠕动泵(7)控制，形成ED料液循环回路、ED电极液循环回路和ED回收液循环回路三个各自独立的循环回路；所述ED阳极板(18)和ED阴极板(19)分别通过导线连接第一直流电源(3)的正极和负极。目前，将电渗析装置用于醋酸钠废渣处理的还未见报道。
双极膜电渗析(BMED)装置如图2，由膜堆装置(2)、第二直流电源(4)、第四蠕动泵(8)、第五蠕动泵(9)、第六蠕动泵(10)、第七蠕动泵(11)、料液罐(14)、第二电极液罐(15)、酸回收罐(16)以及碱回收罐(17)构成；所述膜堆装置(2)由阴、阳膜和双极膜按照阳膜、双极膜、阴膜和阳膜的顺序依次排列，加辅助材料，并由BMED阳极板(20)和BMED阴极板(21)固定形成，所述BMED阳极板(20)和BMED阴极板(21)是分别将钛涂钌电极镶嵌到BMED前夹板和BMED后夹板上形成；所述膜堆装置(2)中靠近BMED阳极板(20)和BMED阴极板(21)的均为阳膜，BMED阳极板(20)和与其相邻的阳膜之间形成BMED阳极室，BMED阴极板(21)和与其相邻的阳膜之间形成BMED阴极室，阳膜与双极膜之间形成BMED碱回收室，双极膜与阴膜之间形成BMED酸回收室，阴、阳膜之间形成BMED料液室。因此在BMED阳极室到BMED阴极室之间由交替间隔排列的膜可构成一个或多个BMED碱回收室、BMED酸回收室和BMED料液室的重复单元。所述BMED料液室的入口和出口分别通过导管连通料液罐(14)，BMED阳极室和BMED阴极室串联，简称BMED电极室，BMED电极室入口和出口分别通过导管连通第二电极液罐(15)，BMED酸回收室的入口和出口分别通过导管连通酸回收罐(16)，BMED碱回收室的入口和出口分别通过导管连通碱回收罐(17)；料液罐(14)、第二电极液罐(15)、酸回收罐(16)及碱回收罐(17)内溶液进入膜堆装置(2)中的流量分别通过第四蠕动泵(8)、第五蠕动泵(9)、第六蠕动泵(10)及第七蠕动泵(11)控制，形成BMED料液循环回路、BMED电极液循环回路、BMED酸回收循环回路和BMED碱回收循环回路四个各自独立的循环回路；所述BMED阳极板(20)和BMED阴极板(21)分别通过导线连接第二直流电源(4)的正极和负极。
英文杂志(Separation and Purification Technology 2015,154:193–203)利用双极膜电渗析(BMED)方法处理醋酸钠废渣，分别在酸室和碱室得到CH3COOH和NaOH。由于废渣溶液中有机杂质含量较高，电导率较低，使得BMED直接处理废渣溶液的过程能耗较高，例如：以使用一个重复单元的双极膜电渗析为例，单张膜有效面积为20cm2，优化条件下运行4h，每生产1kg CH3COOH的能耗为～22.3kW·h，生产1kg NaOH的能耗是～29.7kW·h，运行结束后酸室中杂质的总有机碳含量(TOC)为1.61g/L，碱室中TOC值为0.16g/L。BMED过程直接处理醋酸钠废渣的这些缺陷，即能耗高、产品纯度低等限制了其实际应用。由此，亟需提供一种处理二噻农生产过程中产生的醋酸钠废渣的方法。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种处理醋酸钠废渣的装置与方法，本申请提供的装置与方法能够实现醋酸钠废渣的处理，使得到的醋酸与氢氧化钠的纯度较高，且能耗较低。
有鉴于此，本申请提供了一种处理醋酸钠废渣的装置，包括：电渗析装置与双极膜电渗析装置，所述电渗析装置与双极膜电渗析装置通过回收液罐相连。
优选的，所述回收液罐为所述电渗析装置的回收液罐，或为所述双极膜电渗析装置的料液罐。
本申请提供了一种利用上述所述的集成装置处理醋酸钠废渣的方法，包括以下步骤：
向所述电渗析装置的料液罐中加入醋酸钠废渣料液，向第一电极液罐中加入第一强电解质溶液，向回收液罐中加入回收液，向第二电极液罐中加入第二强电解质溶液，向酸回收罐中加入稀酸液，向碱回收罐中加入稀碱液；
开启第一蠕动泵、第二蠕动泵与第三蠕动泵，再开启第一直流电源；
开启第四蠕动泵、第五蠕动泵、第六蠕动泵和第七蠕动泵使所述回收液罐中的回收液、第二强电解质溶液、稀酸液与稀酸液开始循环，再开启第二直流电源，运行后，得到醋酸与氢氧化钠。
优选的，所述醋酸钠废渣料液是将醋酸钠废渣溶解在水中得到的溶液，所述醋酸钠废渣料液中醋酸钠的浓度为1.0～1.8mol/L。
优选的，所述第一强电解质溶液为浓度为0.1～1.0mol/L的硫酸钠溶液，所述第二强电解质溶液为浓度为0.1～1.0mol/L的硫酸钠溶液。
优选的，所述回收液为0.05～0.15mol/L的醋酸钠溶液。
优选的，所述稀酸液为浓度为0.05～0.15mol/L的醋酸水溶液。
优选的，所述稀碱液为浓度为0.05～0.15mol/L的氢氧化钠水溶液。
优选的，所述第四蠕动泵、第五蠕动泵、第六蠕动泵与第七蠕动泵开启的时间为回收液罐中回收液的浓度达到0.4mol/L及以上的时间。
优选的，所述第一直流电源采用恒电流的方式，所述恒电流的电流密度为30～70mA/cm2；所述第二直流电源采用恒电流的方式，所述恒电流的电流密度为20～60mA/cm2。
本申请提供了一种集成装置，其包括：电渗析装置与双极膜电渗析装置，所述电渗析装置与双极膜电渗析装置通过回收液罐相连。本申请通过电渗析装置的回收液罐，也即双极膜电渗析装置的料液罐，将电渗析装置与双极膜电渗析装置集成连接。本申请还提供了利用上述集成装置处理醋酸钠废渣的方法，其包括：向所述电渗析装置的料液罐中加入醋酸钠废渣料液，向第一电极液罐中加入第一强电解质溶液，向回收液罐中加入回收液，向第二电极液罐中加入第二强电解质溶液，向酸回收罐中加入稀酸液，向碱回收罐中加入稀碱液；开启第一蠕动泵、第二蠕动泵与第三蠕动泵，再开启第一直流电源；开启第四蠕动泵、第五蠕动泵、第六蠕动泵和第七蠕动泵使所述回收液罐中的回收液、第二强电解质溶液、稀酸液与稀碱液开始循环，再开启第二直流电源，运行后，得到醋酸与氢氧化钠。
本申请利用电渗析装置对醋酸钠废渣料液进行初步处理，得到有机杂质含量低且电导率较大的醋酸钠回收液，然后再对此回收液进行双极膜电渗析处理，得到醋酸与氢氧化钠；同时本申请提供的装置可不断向所述电渗析装置的料液罐中加入醋酸钠废渣料液，从而可不间断的得到醋酸与氢氧化钠产品。本申请提供的方法一方面可以降低整个体系的电阻，从而降低能耗，另一方面可减少有机杂质的渗漏，使醋酸与氢氧化钠纯度较高。
附图说明
图1为电渗析装置的结构示意图；
图2为双极膜电渗析装置的结构示意图；
图3为本申请电渗析装置与双极膜电渗析装置集成的结构示意图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明实施例公开了一种集成装置，包括：电渗析装置与双极膜电渗析装置，所述电渗析装置与双极膜电渗析装置通过回收液罐相连。
如图3所示，图3为本申请电渗析装置(ED)与双极膜电渗析装置(BMED)集成的结构示意图。本申请所述集成装置即是电渗析装置(ED)与双极膜电渗析装置(BMED)通过回收液罐相连。本申请所述ED与所述BMED均为本领域技术人员熟知的装置，本申请未对其内部连接关系进行改变，仅在于ED与BMED是通过回收液罐集成的。本申请所述集成装置的回收液罐即为电渗析装置的回收液罐，或为双极膜电渗析装置的料液罐，在此集成装置中，其作为回收液罐。
本申请所述集成装置用于处理生产二噻农过程中产生的醋酸钠废渣，在处理醋酸钠废渣的过程中，醋酸钠废渣料液先进入电渗析装置进行处理，再进入双极膜电渗析装置中进行处理。
本发明还提供了一种利用所述集成装置处理醋酸钠废渣的方法，包括以下步骤：
向所述电渗析装置的料液罐中加入醋酸钠废渣料液，向第一电极液罐中加入第一强电解质溶液，向回收液罐中加入回收液，向第二电极液罐中加入第二强电解质溶液，向酸回收罐中加入稀酸液，向碱回收罐中加入稀碱液；
开启第一蠕动泵、第二蠕动泵与第三蠕动泵，再开启第一直流电源；
开启第四蠕动泵、第五蠕动泵、第六蠕动泵和第七蠕动泵使所述回收液罐中的回收液、第二强电解质溶液、稀酸液与稀碱液开始循环，再开启第二直流电源，运行后，得到醋酸与氢氧化钠。
ED具有分离速度快、对离子具有高选择性的优点，BMED则利用双极膜反向加电压可解离水产生H+与OH-，因此本申请利用所述集成装置首先由ED过程直接对醋酸钠废渣进行分离纯化，得到纯度较高的醋酸钠回收液，然后以该醋酸钠回收液作为BMED过程的料液，经过BMED过程，最终得到产品醋酸与氢氧化钠。
按照本发明，首先向各储液罐中加入相应的料液，即向所述电渗析装置的料液罐中加入醋酸钠废渣料液，向第一电极液罐中加入第一强电解质溶液，向回收液罐中加入回收液，向第二电极液罐中加入第二强电解质溶液，向酸回收罐中加入稀酸液，向碱回收罐中加入稀碱液；上述溶液为本领域技术人员熟知的，对此本申请没有特别的限制，作为优选方案，所述醋酸钠废渣料液是将醋酸钠废渣溶解在水中得到的溶液，所述醋酸钠废渣料液中醋酸钠的浓度优选为1.0～1.8mol/L，在实施例中，所述醋酸钠废渣料液的浓度更优选为1.4～1.7mol/L。所述第一强电解质溶液优选为浓度为0.1～1.0mol/L的硫酸钠溶液或醋酸钠溶液，在实施例中，所述第一强电解质溶液更优选为浓度为0.3～0.8mol/L的硫酸钠溶液。所述第二强电解质溶液优选为浓度为0.1～1.0mol/L的硫酸钠溶液或醋酸钠溶液，在实施例中，所述第二强电解质溶液更优选为浓度为0.3～0.8mol/L的硫酸钠溶液。所述稀酸液优选为浓度为0.05～0.15mol/L的醋酸溶液，在实施例中，所述稀酸液更优选为0.1～0.12mol/L的醋酸溶液。所述稀碱液优选为浓度为0.05～0.15mol/L的氢氧化钠溶液，更优选为浓度为0.1～0.12mol/L的氢氧化钠溶液。所述回收液优选为0.05～0.15mol/L的醋酸钠溶液，更优选为浓度为0.1～0.12mol/L的醋酸钠溶液。
本申请然后开启第一蠕动泵、第二蠕动泵与第三蠕动泵，使各储液罐中的溶液进入ED的膜堆装置中的各个隔室进行循环以排除各个隔室内部的气泡，待气泡除尽后打开第一直流电源。所述第一蠕动泵、所述第二蠕动泵与所述第三蠕动泵的流量优选为150～450mL/min，ED过程中，在电场作用下料液室中离子快速迁移进入回收室，如果流量太小就会导致料液室离子不能及时得到补充，电导率快速降低，过程总体能耗就会偏高。实施例中，所述流量优选为300mL/min。在此过程中，电渗析装置进行醋酸钠废渣的分离纯化，在电渗析装置运行一段时间后，所述回收液罐中即为醋酸钠回收液。在此过程中，优选通过调节料液罐中料液浓度与第一直流电源的电流密度大小来控制回收液的浓度。
按照本发明，在上述ED过程中，ED运行至回收液罐中回收液的浓度为0.4～0.8mol/L，开启第四蠕动泵、第五蠕动泵、第六蠕动泵与第七蠕动泵使各储液罐中的溶液进入BMED膜堆装置中的各个隔室内开始循环，以排除膜堆装置中各个隔室内部的气泡，所述第三蠕动泵、第四蠕动泵、第五蠕动泵与第六蠕动泵的流量优选为150～450mL/min，BMED过程中，在电场作用下料液室中离子快速迁移分别进入酸室和碱室，如果流量太小就会导致料液室离子不能及时得到补充，电导率快速降低，过程总体能耗就会偏高，甚至不能继续实验。实施例中，所述流量优选为300mL/min。待气泡排尽后，则开启第二直流电源，运行若干时间后关闭所述第一直流电源与所述第二直流电源，则得到CH3COOH与NaOH。本申请所述第一直流电源与所述第二直流电源可采用恒电流或恒电压的操作方式，通过调节所述第二直流电源的电流或电压大小来控制BMED装置的处理能力；作为优选方案，本申请采用所述第一直流电源与所述第二直流电源均采用恒电流的方式，所述第一直流电源的电流密度优选为30～70mA/cm2；所述第二直流电源的电流密度优选为20～60mA/cm2，示例的，所述电流密度优选为30mA/cm2、40mA/cm2、50mA/cm2和60mA/cm2。
本申请提供了利用离子交换膜技术集成处理二噻农生产过程中的醋酸钠废渣的配套装置及方法，其将电渗析(ED)与双极膜电渗析(BMED)集成起来形成ED-BMED集成膜装置处理醋酸钠废渣。由于ED具有操作简便、低能耗和高选择性的优点，先利用ED对醋酸钠废渣溶液进行分离纯化，得到较高纯度的CH3COONa回收液，然后再通过BMED处理CH3COONa回收液，最终得到CH3COOH和NaOH产品。由此，形成了ED-BMED集成的连续过程，不但减少了醋酸钠废渣的排放，而且可以达到在较低的能耗下生产纯度较高的酸碱的目的，减少了环境污染，实现了资源的循环利用，并且为工业处理盐类废渣提供了可行的膜集成方案。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的集成装置以及处理二噻农生产过程中产生的醋酸钠废渣的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
图1为本实施例中电渗析(ED)装置示意图，该ED装置主要由ED膜堆装置(1)、第一直流电源(3)、第一蠕动泵(5)、第二蠕动泵(6)、第三蠕动泵(7)、料液罐(12)、第一电极液罐(13)和回收罐(14)组成；ED膜堆装置(1)所用离子膜为日本Tokuyama Soda生产的阴膜AMV(1张)和阳膜CMV(2张)；离子膜按照CMV、AMV和CMV的顺序，加辅助材料叠压后形成单个重复单元的ED膜堆，再通过ED阳极板(18)和ED阴极板(19)固定构成膜堆装置(1)；离子膜将ED膜堆装置(1)隔开依次形成ED阳极室、ED回收室、ED料液室和ED阴极室，ED膜堆装置(1)中单张膜有效面积为20cm2。其中ED料液室入口和出口分别通过导管连接到料液罐(12)，ED阴极室和ED阳极室串联，简称ED电极室，ED电极室的入口和出口分别通过导管与第一电极液罐(13)连通，ED回收室入口和出口分别通过导管连通回收罐(14)。该三个罐体内溶液进入ED装置的流量分别通过第一蠕动泵(5)、第二蠕动泵(6)和第三蠕动泵(7)控制，流量大小为300mL/min，分别形成ED料液循环回路、ED电极液循环回路和ED回收液循环回路三个各自独立的循环回路。将该膜堆装置(1)的阳极板(18)和阴极板(19)分别通过导线连接ED第一直流电源(3)的正极和负极。
图2为本实施例中BMED装置示意图，BMED装置主要由BMED膜堆装置(2)、第二直流电源(4)、第四蠕动泵(8)、第五蠕动泵(9)、第六蠕动泵(10)、第七蠕动泵(11)、料液罐(14)、第二电极液罐(15)、酸回收罐(16)和碱回收罐(17)组成。BMED膜堆装置(2)所用离子膜分别为：日本Tokuyama Soda生产的阴膜AMV(1张)和阳膜CMV(2张)，由德国FuMA-Tech GmbH生产的双极膜FBM(1张)，单张膜有效面积是20cm2。离子膜按照CMV、FBM、AMV和CMV的顺序，加辅助材料叠压后形成单个重复单元的BMED膜堆，再通过阳极板(20)和阴极板(21)固定构成BMED膜堆装置(2)。该膜堆装置料液室入口和出口通过导管连接到料液罐(14)；其阳极室和阴极室串联，形成一个电极室入口和一个电极室出口，并通过导管连接到第二电极液罐(15)；其酸回收室入口和出口以及碱回收室入口和出口分别通过导管连接到对应的酸回收罐(16)和碱回收罐(17)的。料液罐(14)、第二电极液罐(15)、酸回收罐(16)和碱回收罐(17)内溶液进入BMED膜堆装置(2)的流量分别通过第四蠕动泵(8)、第五蠕动泵(9)、第六蠕动泵(10)以及第七蠕动泵(11)控制，流量大小为300mL/min，分别形成四个各自独立的循环回路。将该膜堆装置(2)的阳极板(20)和阴极板(21)分别通过导线连接BMED直流电源(4)的正极和负极。
图3为本实施例集成装置ED-BMED装置示意图，ED-BMED集成装置是在ED装置(图1)与BMED装置(图2)基础上集成得到，将ED装置中的回收罐(14)作为BMED装置中的料液罐，如此形成一个对醋酸钠废渣的集成处理装置。处理过程中，先通过ED装置对醋酸钠废渣料液进行初步分离纯化，得到较为纯净的CH3COONa回收液，再通过BMED装置生产CH3COOH和NaOH。
利用上述组装好的集成装置处理二噻农生产过程中的醋酸钠废渣。先分别向500mL料液罐(12)中加入250mLCH3COONa浓度为1.49mol/L的废渣料液，向500mL第一电极液罐(13)中加入250mL 0.3mol/L的硫酸钠溶液，向500mL回收罐(14)中加入250mL 0.1mol/L的纯CH3COONa溶液；再分别向500mL第二电极液罐(15)中加入250mL浓度为0.3mol/L的硫酸钠溶液，向500mL酸回收罐(16)中加入250mL 0.1mol/LCH3COOH溶液；向500mL碱回收罐(17)中加入250mL0.1mol/L的NaOH溶液；
调节第一蠕动泵(5)、第二蠕动泵(6)和第三蠕动泵(7)的流量至300mL/min后开启第一蠕动泵(5)、第二蠕动泵(6)和第三蠕动泵(7)，分别将各储液罐的溶液进行循环，以排除ED膜堆装置(1)各隔室内的气泡，气泡排完后开启第一直流电源(3)使ED在恒电流条件下运行，运行3h后，调节第四蠕动泵(8)、第五蠕动泵(9)、第六蠕动泵(10)和第七蠕动泵(11)的流量均为300mL/min，开启第四蠕动泵(8)、第五蠕动泵(9)、第六蠕动泵(10)和第七蠕动泵(11)，分别将各储液罐的溶液进行循环，以排除BMED膜堆装置(2)各隔室内的气泡，气泡排完后开启第二直流电源(4)使BMED在恒电流条件下运行，3h后停止实验。
为了优化ED参数，进行了单独ED过程(BMED运行时间为0)，运行时间固定为3h，变化电流密度或者料液浓度，结果如表1所示。
表1单独ED过程处理醋酸钠废渣料液结果汇总表
从表1可以看出，50、60和70mA/cm2电流密度下，单独ED过程能得到0.45mol/L以上的CH3COONa，适用于后继的BMED过程。另外，随电流密度的升高，电流效率呈下降趋势，能耗则呈上升趋势，综合考虑后，60mA/cm2为优选的电流密度。在此电流密度下，变化料液浓度为1.0～1.8mol/L，得到的CH3COONa回收量差距不大，电流效率总体呈上升趋势，只是在料液浓度为1.8mol/L时，略有下降。综上，60mA/cm2的电流密度和1.6mol/L的料液浓度为运行ED的最佳条件。
在以上优化的ED实验条件下，进行ED-BMED集成过程。在ED-BMED集成过程中，ED料液浓度固定为1.6mol/L，ED运行电流密度固定为60mA/cm2，运行时间固定为3h，BMED过程电流密度为20mA/cm2，实验结果如表2所示(这里以NaOH的产量为标准来计算能耗和电流效率)。(表2与表3的效果数据最好是集成处理后的数据)
表2 ED-BMED过程处理醋酸钠废渣料液结果汇总表
注：TOC(Total Organic Carbon)代表杂质的总有机碳。
从表2中结果可以看出，ED-BMED集成过程能够实现对工业醋酸钠废渣的有效处理，比单纯的BMED过程有着明显的优势：①能耗低，ED-BMED集成过程中，ED过程首先对废渣料液分离纯化，使后续BMED过程能耗大大降低，因此ED-BMED集成过程整体能耗低于单纯BMED过程；②产品纯度较高，TOC值仅为0.01g/L，说明所得产品纯度较高。综上所述，ED-BMED集成过程可作为工业处理醋酸钠废渣的有效手段。
实施例2
本实施例装置与实施例1相同，该实验过程是在实施例1的基础上，对集成过程中BMED的电流密度进行调节，运行电流密度分别为30、40、50和60mA/cm2，其他操作条件和过程均与实施例1相同，实验结果如表3。
表3 ED-BMED过程处理醋酸钠废渣料液结果汇总表
表3说明BMED过程电流效率随着电流密度的升高呈现整体下降趋势，能耗则呈现逐渐上升的趋势；50mA/cm2下电流效率达到89.5％，能耗3.27kWh/kg，虽然与其他组相比较高，却远低于之前报道的数值(～29.7kW·h/kg NaOH)，而且产品纯度也较高(TOC值为0.03g/L)，综合考虑50mA/cm2下是BMED过程最佳运行条件。
以上结果证明本发明所提出的膜集成过程处理醋酸钠废渣并使其资源化的方案可行，并获得了良好的处理效果。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种处理醋酸钠废渣的装置，包括：电渗析装置与双极膜电渗析装置，所述电渗析装置与双极膜电渗析装置通过回收液罐相连。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述回收液罐为所述电渗析装置的回收液罐，或为所述双极膜电渗析装置的料液罐。
3.一种利用权利要求1所述的集成装置处理醋酸钠废渣的方法，包括以下步骤：
向所述电渗析装置的料液罐中加入醋酸钠废渣料液，向第一电极液罐中加入第一强电解质溶液，向回收液罐中加入回收液，向第二电极液罐中加入第二强电解质溶液，向酸回收罐中加入稀酸液，向碱回收罐中加入稀碱液；
开启第一蠕动泵、第二蠕动泵与第三蠕动泵，再开启第一直流电源；
开启第四蠕动泵、第五蠕动泵、第六蠕动泵和第七蠕动泵使所述回收液罐中的回收液、第二强电解质溶液、稀酸液与稀酸液开始循环，再开启第二直流电源，运行后，得到醋酸与氢氧化钠。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述醋酸钠废渣料液是将醋酸钠废渣溶解在水中得到的溶液，所述醋酸钠废渣料液中醋酸钠的浓度为1.0～1.8mol/L。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一强电解质溶液为浓度为0.1～1.0mol/L的硫酸钠溶液，所述第二强电解质溶液为浓度为0.1～1.0mol/L的硫酸钠溶液。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述回收液为0.05～0.15mol/L的醋酸钠溶液。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述稀酸液为浓度为0.05～0.15mol/L的醋酸水溶液。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述稀碱液为浓度为0.05～0.15mol/L的氢氧化钠水溶液。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第四蠕动泵、第五蠕动泵、第六蠕动泵与第七蠕动泵开启的时间为回收液罐中回收液的浓度达到0.4mol/L及以上的时间。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一直流电源采用恒电流的方式，所述恒电流的电流密度为30～70mA/cm2；所述第二直流电源采用恒电流的方式，所述恒电流的电流密度为20～60mA/cm2。
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