CN109626671A - 双膜集成装置及其处理弱酸盐废水的方法 - Google Patents

双膜集成装置及其处理弱酸盐废水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种膜集成处理技术，尤其是一种双膜集成装置及其处理弱酸盐废水的方法，所述双膜集成装置包括均相膜装置和两隔式双极膜电渗析装置。现有的含碳酸根废水的钠离子脱除办法主要采用加热脱碳再结晶析出碳酸钠，但是此方法不仅造成资源浪费，而且影响资源的回收。本发明创新性地设置均相膜‑双极膜电渗析(ED‑BPED)集成装置，并将其应用到弱酸盐废水的处理方法中，有效脱除母液中的钠离子，使母液和钠盐溶液分别回收用于前序工段，钠离子的回收率达90％，替代传统的加热脱碳方法，减少能耗、降低成本，而且ED‑BPED双膜集成装置可以重复使用，绿色环保。

Description

双膜集成装置及其处理弱酸盐废水的方法
技术领域
本发明涉及一种膜集成处理技术，尤其是一种双膜集成装置及其处理弱酸盐废水的方法。
背景技术
蛋氨酸(MET)又称甲硫氨酸，是构成人体的必需氨基酸之一，参与蛋白质合成，因其不能在体内自身生成，所以必须由外部获得。如果甲硫氨酸缺乏就会导致体内蛋白质合成受阻，造成机体损害，体内氧自由基造成的膜脂质过度氧化是导致机体多种损害的原因，脂质过氧化物会损害初级和次级溶酶体膜，使溶酶体内含有的作为水解的酸性磷酸酶释放出来，对细胞和线粒体膜等重要的细胞器造成损害，甲硫氨酸通过多种途径抗击这些损害。近年来，国内外市场对蛋氨酸的需求逐年强劲增长，特别是国内市场，多年来国产饲料用蛋氨酸远远不能满足市场需求，每年都要从国外大量进口，现已成为我国化学原料药进口的大宗产品，连续数年进口量高达数万吨，进口额过亿美元。预计今后国内外市场对蛋氨酸的需求量还将以较大的比率增长，短期内国内市场供需矛盾仍无法解决，还需要大量进口。因此，开发蛋氨酸的市场前景十分看好。
目前，蛋氨酸生产主要采用化学合成的方法，合成出来的蛋氨酸料液通过调节PH，通入二氧化碳再结晶得到蛋氨酸，但是留下大量的含蛋氨酸的弱酸盐废水，直接排放不符合排放标准，且浪费极大，故研究将其回用做前道蛋氨酸生产过程中的配水。但是，弱酸盐废水中含有大量以碳酸钠、碳酸氢钠、蛋氨酸钠的形式存在的钠离子，影响结晶纯度。现有弱酸盐废水中的钠离子脱除办法中，主要采用加热脱碳再结晶析出碳酸钠的工艺方法，碳酸钠结晶可回用于前段海因水解制备蛋氨酸的工段中。但是该工艺缺点如下：1、弱酸盐废水加热脱碳时，蛋氨酸在高温条件下会造成不可逆的反应，影响蛋氨酸回收利用；2、加热脱碳能耗太高，不利于成本控制；3、碳酸钠结晶析出时浓度需要达到25％，高浓度下结晶会参杂部分蛋氨酸，蛋氨酸的损耗较大。母液中含有蛋氨酸、蛋氨酸钠、碳酸氢钠和碳酸钠，因此，本发明研究一种可以高效脱除弱酸盐废水中钠离子的工艺方法，同时可以回收钠离子，用于前道制备蛋氨酸的工艺。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中的上述不足，而提供一种双膜集成装置及其处理弱酸盐废水的方法。
本发明的目的之一在于提供一种处理弱酸盐废水的方法，该方法通过均相膜-双极膜电渗析的组合，对废水进行处理。实现该发明目的所采用的具体技术方案如下：
一种处理弱酸盐废水的方法，该方法包括如下步骤：
S1、将弱酸盐废水送入一次均相膜装置内的母液通道中，进行第一次处理，脱除废水中的碳酸氢钠，得到一次ED母液；
S2、将步骤S1处理后的一次ED母液送入两隔式双极膜电渗析装置内的母液通道中，使母液中的碳酸钠转化为碳酸氢钠得到BPED母液，纯水通道中产生的氢氧化钠溶液回用到蛋氨酸制备工段；
S3、将步骤S2处理后的BPED母液送入二次均相膜装置内的母液通道中，进行第二次处理，进一步脱除碳酸氢钠，二次均相膜装置二次处理后的母液回到蛋氨酸制备工段套用。
本发明的目的之二在于提供一种双膜集成装置，通过设置均相膜-双极膜电渗析(ED-BPED)集成装置，替代传统的加热脱碳方法，减少能耗、降低成本，而且ED-BPED双膜集成装置可以重复使用，绿色环保。实现该发明目的所采用的具体技术方案如下：
一种用于处理处理弱酸盐废水的双膜集成装置，该装置包括一次均相膜装置、两隔式双极膜电渗析装置(BPED)和二次均相膜装置；
所述一次均相膜装置包括三条一次均相膜进水支路和至少一个第一均相膜组件，所述第一均相膜组件由第一正极、第一负极、分别设于第一正极和第一负极内侧的至少两组并行设置的第一阴阳膜子组件组成；第一正极和第一负极分别与相邻的第一阴阳膜子组件各自夹持形成一条极水循环通道；每组所述第一阴阳膜子组件包括阴极交换膜和阳极交换膜，且阳极交换膜靠近第一正极，阴极交换膜靠近第一负极；所述三条一次均相膜进水支路上均依次设有第一水箱、第一输送泵和第一过滤器；第一条一次均相膜进水支路末端连接每组第一阴阳膜子组件中阴阳膜之间的纯水通道进口，第二条一次均相膜进水支路末端连接两侧的极水循环通道进口，第三条一次均相膜进水支路末端连接相邻两组第一阴阳膜子组件之间的母液通道进口；
所述两隔式双极膜电渗析装置包括三条双极膜进水支路和至少一个两隔式双极膜电渗析组件，所述两隔式双极膜电渗析组件由第二正极、第二负极以及设于正负极之间的膜组件组成，所述膜组件由n个阳极交换膜和(n-1)个双极膜交替设置组成，且靠近正负极的均为阳极交换膜；正负极之间在膜组件的分隔下形成两端的极水通道以及位于两端极水通道之间的若干组交替排布的母液通道和纯水通道；所述的三条双极膜进水支路上均依次设有第二水箱、第二输送泵和第二过滤器；第一双极膜进水支路上的第二水箱连接所述一次均相膜装置中的各母液通道出口，第一条双极膜进水支路末端连接所述两隔式双极膜电渗析装置的各母液通道进口；第二条双极膜进水支路末端连接所述两隔式双极膜电渗析装置的纯水通道进口，第三条双极膜进水支路末端连接所述两隔式双极膜电渗析装置的极水通道；
所述二次均相膜装置包括三条二次均相膜进水支路和至少一个第二均相膜组件，所述第二均相膜组件由第三正极、第三负极、分别设于第三正极和第三负极内侧的至少两组并行设置的第二阴阳膜子组件组成；第三正极和第三负极分别与相邻的第二阴阳膜子组件各自夹持形成一条极水循环通道；每组所述第二阴阳膜子组件包括阴极交换膜和阳极交换膜，且阳极交换膜靠近第三正极，阴极交换膜靠近第三负极；所述三条二次均相膜进水支路上均依次设有第三水箱、第三输送泵和第三过滤器；第一条二次均相膜进水支路上的第三水箱连接所述两隔式双极膜电渗析装置的各母液通道出口，第一条二次均相膜进水支路末端连接每组第二阴阳膜子组件中阴阳膜之间的纯水通道进口，第二条二次均相膜进水支路末端连接两侧的极水循环通道进口，第三条二次均相膜进水支路末端连接相邻两组第二阴阳膜子组件之间的母液通道进口。
作为优选，所述n为不小于2的自然数。
作为优选，所述一次均相膜装置中共有300组第一阴阳膜子组件。
作为优选，所述二次均相膜装置中共有300组第二阴阳膜子组件。
作为优选，所述膜组件由300个阳极交换膜和299个双极膜交替设置组成。
作为优选，所述一次均相膜装置的第二条一次均相膜进水支路和第三条一次均相膜进水支路上均设有第一换热器。
作为优选，所述两隔式双极膜电渗析装置的第二条双极膜进水支路和第三条双极膜进水支路上均设有第二换热器。
作为优选，所述二次均相膜装置的第二条二次均相膜进水支路和第三条二次均相膜进水支路上均设有第三换热器。
作为优选，所述双极膜为单膜法或双膜法制备的双极膜。
本发明的目的之三在于提供ED-BPED双膜集成装置处理弱酸盐废水的方法，该方法不仅可以高效脱除废水中的钠离子，同时回收利用钠盐，减少废水排放量，降低企业废水处理站的运行压力。实现该发明目的所采用的具体技术方案如下：
利用上述任意一项方案所述的双膜集成装置处理弱酸盐废水的方法，该方法包括如下步骤：
S1、将弱酸盐废水通过第一条一次均相膜进水支路送入所述一次均相膜装置内的母液通道中，进行第一次处理，脱除废水中的碳酸氢钠，得到一次ED母液；
S2、将步骤S1处理后的一次ED母液通过第一条双极膜进水支路送入所述两隔式双极膜电渗析装置内的母液通道中，使母液中的碳酸钠转化为碳酸氢钠得到BPED母液，纯水通道中产生的氢氧化钠溶液回用到蛋氨酸制备工段；
S3、将步骤S2处理后的BPED母液通过第一条二次均相膜进水支路送入二次均相膜装置内的母液通道中，进行第二次处理，进一步脱除碳酸氢钠，二次均相膜装置二次处理后的母液回到蛋氨酸制备工段套用。
经过该工艺方法，母液中钠离子脱除率达90-95％，并有效回收利用于蛋氨酸制备工序中。最终母液中钠离子含量为0.25-0.31％，蛋氨酸含量为5.1-6.27％。
作为优选，所述的弱酸盐废水为蛋氨酸生产废水，pH为8.5～9.0，电导率为50～60mS/cm，废水中蛋氨酸的质量分数为4.5～5.5％，钠离子的质量分数为2.5～3.5％。
本发明的有益效果为：本发明创新性地设置均相膜-双极膜电渗析(ED-BPED)集成装置，并将其应用到弱酸盐废水的处理方法中，有效脱除母液中的钠离子，使母液和钠盐溶液分别回收用于前序工段制备蛋氨酸，钠离子的回收率达89％以上，替代传统的加热脱碳方法，减少能耗、降低成本，而且ED-BPED双膜集成装置可以重复使用，绿色环保，同时，脱除母液中的钠离子，回收利用钠盐，减少废水排放量，降低企业废水处理站的运行压力。
附图说明
图1为本发明的用于处理处理弱酸盐废水的双膜集成装置结构示意图；
图2为本发明均相膜装置示意图；
图3为本发明均相膜装置的原理示意图；
图4为两隔式双极膜电渗析装置示意图。
图5为本发明两隔式双极膜电渗析装置的原理示意图。
图中附图标记：1-一次均相膜装置；2-两隔式双极膜电渗析装置；3-二次均相膜装置；11-第一水箱；12-第一输送泵；13-第一过滤器；14-第一换热器；15-第一均相膜组件；15-1第一正极；15-2第一负极；15-3-第一阴阳膜子组件；15-4-第一极水进口；15-5-第一极水出口；15-6-弱酸盐废水进口；15-7-第一纯水进口；15-8-第一ED母液出口；15-9-碳酸氢钠溶液出口；15-10-第一压机；21-第二水箱；22-第二输送泵；23-第二过滤器；24-第二换热器；25-两隔式双极膜电渗析组件；25-1-第二正极；25-2-第二负极；25-3-膜组件；25-4-第二极水进口；25-5-第二极水出口；25-6-第二ED母液进口；25-7-第二纯水进口；25-8-BPED母液出口；25-9-氢氧化钠溶液出口；25-10-第二压机；第三水箱31；第三输送泵32；第三过滤器33；第三换热器34；第二均相膜组件35；第三正极35-1；第三负极35-2；第二阴阳膜子组件35-3。
具体实施方式
下面通过具体实施例，结合附图，对本发明的技术方案进一步阐述说明。
本发明设计的一种处理弱酸盐废水的方法，其流程包括如下步骤：
S1、将弱酸盐废水送入一次均相膜装置内的母液通道中，进行第一次处理，脱除废水中的碳酸氢钠，得到一次ED母液；
S2、将步骤S1处理后的一次ED母液送入两隔式双极膜电渗析装置内的母液通道中，使母液中的碳酸钠转化为碳酸氢钠得到BPED母液，纯水通道中产生的氢氧化钠溶液回用到蛋氨酸制备工段；
S3、将步骤S2处理后的BPED母液送入二次均相膜装置内的母液通道中，进行第二次处理，进一步脱除碳酸氢钠，二次均相膜装置二次处理后的母液回到蛋氨酸制备工段套用。
上述工艺中，一次均相膜装置、两隔式双极膜电渗析装置和二次均相膜装置的具体结构可以根据实际进行调整。下面给出一种具体的实现形式。
如图1所示，为本发明的一种用于处理处理弱酸盐废水的双膜集成装置实现形式。该装置包括一次均相膜装置1、两隔式双极膜电渗析装置2和二次均相膜装置3三大部分。
其中，一次均相膜装置1包括三条一次均相膜进水支路和一个第一均相膜组件15。如图2所示，第一均相膜组件15由第一正极15-1、第一负极15-2、分别设于第一正极15-1和第一负极15-2内侧的至少两组并行设置的第一阴阳膜子组件15-3组成，两侧端板通过第一压机15-10施加压力。其内部的原理示意图如图3所示。第一正极15-1和第一负极15-2分别与相邻的第一阴阳膜子组件15-3各自夹持形成一条极水循环通道。每组第一阴阳膜子组件15-3均由一组阴极交换膜和阳极交换膜组成，且阳极交换膜靠近第一正极15-1，阴极交换膜靠近第一负极15-2。三条一次均相膜进水支路上均依次设有第一水箱11、第一输送泵12和第一过滤器13，存储于第一水箱11中的液体在第一输送泵12的驱动下经过第一过滤器13过滤，再进入后续工段。第一条一次均相膜进水支路末端连接每组第一阴阳膜子组件15-3中阴阳膜之间的纯水通道进口，即第一纯水进口15-7，纯水通道的出口即碳酸氢钠溶液出口15-9中输出碳酸氢钠溶液。第二条一次均相膜进水支路末端连接两侧的极水循环通道进口，即第一极水进口15-4，极水循环通道的出口即第一极水出口15-5的极水进行回用循环。第三条一次均相膜进水支路末端连接相邻两组第一阴阳膜子组件15-3之间的母液通道进口，即弱酸盐废水进口15-6，母液通道的出口即第一ED母液出口15-8对外输出一次ED母液。工作时，各第一阴阳膜子组件15-3的阴阳膜之间通入纯水，极水循环通道内通入极水，母液从阴阳膜子组件之间进入均相膜装置，母液中的钠离子通过阳极交换膜进入靠近负极的纯水通道，母液中的碳酸氢根离子通过阴极交换膜进入靠近正极的纯水通道，靠近负极的极水循环通道内的碳酸氢根离子通过阴极交换膜进入纯水通道，与前述通过阳膜进入的钠离子形成碳酸氢钠溶液，靠近正极的极水循环通道内的钠离子通过阳极交换膜进入纯水通道，与前述通过阴极交换膜进入的碳酸氢根离子形成碳酸氢钠溶液，实现弱酸盐废水中的碳酸氢钠脱除。
另外，两隔式双极膜电渗析装置2包括三条双极膜进水支路和至少一个两隔式双极膜电渗析组件25，两侧端板通过第二压机25-10施加压力。如图4所示，两隔式双极膜电渗析组件25由第二正极25-1、第二负极25-2以及设于正负极之间的膜组件25-3组成，其内部的原理示意图如图5所示。膜组件25-3由n个阳极交换膜和(n-1)个双极膜交替设置组成，且靠近正负极的均为阳极交换膜(n为不小于2的自然数)。正负极之间在膜组件25-3的分隔下形成两端的极水通道以及位于两端极水通道之间的若干组交替排布的母液通道和纯水通道。两隔式双极膜电渗析装置从正极至负极依次形成极水通道、第一母液通道、第一纯水通道、第二母液通道、第二纯水通道、……极水通道。三条双极膜进水支路上均依次设有第二水箱21、第二输送泵22和第二过滤器23；第一双极膜进水支路上的第二水箱21连接一次均相膜装置1中的各母液通道出口(即第一ED母液出口15-8)，第一条双极膜进水支路末端连接两隔式双极膜电渗析装置2的各母液通道进口，即第二ED母液进口25-6，母液通道的出口即BPED母液出口25-8对外输出BPED母液。第二条双极膜进水支路末端连接两隔式双极膜电渗析装置2的纯水通道进口，即第二纯水进口25-7，纯水通道的出口即氢氧化钠溶液出口25-9对外输出氢氧化钠溶液。第三条双极膜进水支路末端连接所述两隔式双极膜电渗析装置2的极水通道入口，即第二极水进口25-4，极水通道的出口即第二极水出口25-5的极水进行回用循环。工作时，一次均相膜装置1处理后的母液并行进入所有的母液通道，纯水并行进入所有的纯水通道，极水进入各极水通道。各母液通道中双极膜产生的氢离子进入母液，与母液中的钠离子、碳酸根离子形成碳酸氢钠，多余的钠离子通过阳极交换膜进入各纯水通道，各纯水通道中双极膜产生的氢氧根离子与钠离子形成氢氧化钠，实现母液中碳酸钠转化为碳酸氢钠。
另外，二次均相膜装置3的结构与一次均相膜装置1完全相同，其作用是对两隔式双极膜电渗析装置2中排出的母液进行进一步处理，脱除碳酸氢钠。二次均相膜装置3包括三条二次均相膜进水支路和至少一个第二均相膜组件35，第二均相膜组件35由第三正极35-1、第三负极35-2、分别设于第三正极35-1和第三负极35-2内侧的至少两组并行设置的第二阴阳膜子组件35-3组成；第三正极35-1和第三负极35-2分别与相邻的第二阴阳膜子组件35-3各自夹持形成一条极水循环通道；每组所述第二阴阳膜子组件35-3包括阴极交换膜和阳极交换膜，且阳极交换膜靠近第三正极35-1，阴极交换膜靠近第三负极35-2；所述三条二次均相膜进水支路上均依次设有第三水箱31、第三输送泵32和第三过滤器33。第一条二次均相膜进水支路上的第三水箱31连接两隔式双极膜电渗析装置2的各母液通道出口(即BPED母液出口25-8)，第一条二次均相膜进水支路末端连接每组第二阴阳膜子组件35-3中阴阳膜之间的纯水通道进口，第二条二次均相膜进水支路末端连接两侧的极水循环通道进口，第三条二次均相膜进水支路末端连接相邻两组第二阴阳膜子组件35-3之间的母液通道进口。
在本装置中，一次均相膜装置1和二次均相膜装置3中均有300组第一阴阳膜子组件15-3。两隔式双极膜电渗析装置2的膜组件25-3由300个阳极交换膜和299个双极膜交替设置组成。另外，为了使得进入一次均相膜装置1、两隔式双极膜电渗析装置2和二次均相膜装置3的纯水、极水温度适宜，还需要在一次均相膜装置1的第二条一次均相膜进水支路和第三条一次均相膜进水支路上均设有第一换热器14，在两隔式双极膜电渗析装置2的第二条双极膜进水支路和第三条双极膜进水支路上均设有第二换热器24，在二次均相膜装置3的第二条二次均相膜进水支路和第三条二次均相膜进水支路上均设有第三换热器34，通过换热器对进水进行换热。
利用上述双膜集成装置处理弱酸盐废水的方法，包括如下步骤：
S1、将弱酸盐废水通过第一条一次均相膜进水支路送入一次均相膜装置1内的母液通道中，进行第一次处理，脱除废水中的碳酸氢钠，得到一次ED母液；
S2、将步骤S1处理后的一次ED母液通过第一条双极膜进水支路送入两隔式双极膜电渗析装置2内的母液通道中，使母液中的碳酸钠转化为碳酸氢钠得到BPED母液，纯水通道中产生的氢氧化钠溶液回用到蛋氨酸制备工段；
S3、将步骤S2处理后的BPED母液通过第一条二次均相膜进水支路送入二次均相膜装置3内的母液通道中，进行第二次处理，进一步脱除碳酸氢钠，二次均相膜装置3二次处理后的母液回到蛋氨酸制备工段套用。
该工艺适宜处理的弱酸盐废水为蛋氨酸生产废水，pH为8.5～9.0，电导率为50～60mS/cm，废水中蛋氨酸的质量分数为4.5～5.5％，钠离子的质量分数为2.5～3.5％。经过该工艺方法，母液中钠离子脱除率达90-95％，并有效回收利用于蛋氨酸制备工序中。最终母液中钠离子含量为0.25-0.31％，蛋氨酸含量为5.1-6.27％。
下面将基于上述装置和工艺对具体实施例中的蛋氨酸生产废水进行处理，以展示本发明的具体技术效果。
实施例1：
参照附图1，本实施例中弱酸盐废水的pH为8.5，电导率为50mS/cm，母液中蛋氨酸的质量分数为4.5％，钠离子的质量分数为2.5％，一种双膜集成装置处理弱酸盐废水的方法包括如下步骤：
S1、将母液送入均相膜装置进行第一次处理(一次ED)，脱除母液中的碳酸氢钠，总钠离子脱除率为60％；
S2、将步骤S1处理后的母液送入两隔室双极膜电渗析装置(BPED)，处理后母液中的碳酸钠转化为碳酸氢钠，并产生氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液回用到海因水解工段，该工段总钠离子的脱除率为12％。
S3、将步骤S2的母液再次送入均相膜装置进行二次处理(二次ED)，进一步脱除碳酸氢钠，该工段总钠离子脱除率为18％，均相膜装置二次处理后的母液回用到碳化结晶工段套用。
经过该工艺方法，母液中钠离子脱除率达90％，并有效回收利用于海因水解中，最终母液中钠离子含量为0.22％，蛋氨酸含量为5.1％。
实施例2：
本实施例中弱酸盐废水的pH为9，电导率为55mS/cm，母液中蛋氨酸的质量分数为5％，钠离子的质量分数为3％。
本实施例所用的装置以及处理弱酸盐废水的方法与实施例1相同。
经过该工艺方法，母液中钠离子脱除率达92％，并有效回收利用于海因水解中，最终母液中钠离子含量为0.24％，蛋氨酸含量为5.7％。
实施例3：
本实施例中弱酸盐废水的pH为9，电导率为60mS/cm，母液中蛋氨酸的质量分数为5.5％，钠离子的质量分数为3.5％。
本实施例所用的装置以及处理弱酸盐废水的方法与实施例1相同。
经过该工艺方法，母液中钠离子脱除率达91％，并有效回收利用于海因水解中，最终母液中钠离子含量为0.31％，蛋氨酸含量为6.27％。
以上所述的实施例只是本发明的较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。

Claims (10)

1.一种处理弱酸盐废水的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1、将弱酸盐废水送入一次均相膜装置内的母液通道中，进行第一次处理，脱除废水中的碳酸氢钠，得到一次ED母液；
S2、将步骤S1处理后的一次ED母液送入两隔式双极膜电渗析装置内的母液通道中，使母液中的碳酸钠转化为碳酸氢钠得到BPED母液，纯水通道中产生的氢氧化钠溶液回用到蛋氨酸制备工段；
S3、将步骤S2处理后的BPED母液送入二次均相膜装置内的母液通道中，进行第二次处理，进一步脱除碳酸氢钠，二次均相膜装置二次处理后的母液回到蛋氨酸制备工段套用。
2.一种用于处理处理弱酸盐废水的双膜集成装置，其特征在于，所述装置包括一次均相膜装置(1)、两隔式双极膜电渗析装置(2)和二次均相膜装置(3)；
所述一次均相膜装置(1)包括三条一次均相膜进水支路和至少一个第一均相膜组件(15)，所述第一均相膜组件(15)由第一正极(15-1)、第一负极(15-2)、分别设于第一正极(15-1)和第一负极(15-2)内侧的至少两组并行设置的第一阴阳膜子组件(15-3)组成；第一正极(15-1)和第一负极(15-2)分别与相邻的第一阴阳膜子组件(15-3)各自夹持形成一条极水循环通道；每组所述第一阴阳膜子组件(15-3)包括阴极交换膜和阳极交换膜，且阳极交换膜靠近第一正极(15-1)，阴极交换膜靠近第一负极(15-2)；所述三条一次均相膜进水支路上均依次设有第一水箱(11)、第一输送泵(12)和第一过滤器(13)；第一条一次均相膜进水支路末端连接每组第一阴阳膜子组件(15-3)中阴阳膜之间的纯水通道进口，第二条一次均相膜进水支路末端连接两侧的极水循环通道进口，第三条一次均相膜进水支路末端连接相邻两组第一阴阳膜子组件(15-3)之间的母液通道进口；
所述两隔式双极膜电渗析装置(2)包括三条双极膜进水支路和至少一个两隔式双极膜电渗析组件(25)，所述两隔式双极膜电渗析组件(25)由第二正极(25-1)、第二负极(25-2)以及设于正负极之间的膜组件(25-3)组成，所述膜组件(25-3)由n个阳极交换膜和(n-1)个双极膜交替设置组成，且靠近正负极的均为阳极交换膜；正负极之间在膜组件(25-3)的分隔下形成两端的极水通道以及位于两端极水通道之间的若干组交替排布的母液通道和纯水通道；所述的三条双极膜进水支路上均依次设有第二水箱(21)、第二输送泵(22)和第二过滤器(23)；第一双极膜进水支路上的第二水箱(21)连接所述一次均相膜装置(1)中的各母液通道出口，第一条双极膜进水支路末端连接所述两隔式双极膜电渗析装置(2)的各母液通道进口；第二条双极膜进水支路末端连接所述两隔式双极膜电渗析装置(2)的纯水通道进口，第三条双极膜进水支路末端连接所述两隔式双极膜电渗析装置(2)的极水通道；
所述二次均相膜装置(3)包括三条二次均相膜进水支路和至少一个第二均相膜组件(35)，所述第二均相膜组件(35)由第三正极(35-1)、第三负极(35-2)、分别设于第三正极(35-1)和第三负极(35-2)内侧的至少两组并行设置的第二阴阳膜子组件(35-3)组成；第三正极(35-1)和第三负极(35-2)分别与相邻的第二阴阳膜子组件(35-3)各自夹持形成一条极水循环通道；每组所述第二阴阳膜子组件(35-3)包括阴极交换膜和阳极交换膜，且阳极交换膜靠近第三正极(35-1)，阴极交换膜靠近第三负极(35-2)；所述三条二次均相膜进水支路上均依次设有第三水箱(31)、第三输送泵(32)和第三过滤器(33)；第一条二次均相膜进水支路上的第三水箱(31)连接所述两隔式双极膜电渗析装置(2)的各母液通道出口，第一条二次均相膜进水支路末端连接每组第二阴阳膜子组件(35-3)中阴阳膜之间的纯水通道进口，第二条二次均相膜进水支路末端连接两侧的极水循环通道进口，第三条二次均相膜进水支路末端连接相邻两组第二阴阳膜子组件(35-3)之间的母液通道进口。
3.根据权利要求2所述的双膜集成装置，其特征在于，所述n为不小于2的自然数。
4.根据权利要求2所述的双膜集成装置，其特征在于，所述一次均相膜装置(1)中共有300组第一阴阳膜子组件(15-3)；所述二次均相膜装置(3)中共有300组第二阴阳膜子组件(35-3)。
5.根据权利要求2所述的双膜集成装置，其特征在于，所述膜组件(25-3)由300个阳极交换膜和299个双极膜交替设置组成。
6.根据权利要求2所述的双膜集成装置，其特征在于，所述一次均相膜装置(1)的第二条一次均相膜进水支路和第三条一次均相膜进水支路上均设有第一换热器(14)。
7.根据权利要求2所述的双膜集成装置，其特征在于，所述两隔式双极膜电渗析装置(2)的第二条双极膜进水支路和第三条双极膜进水支路上均设有第二换热器(24)。
8.根据权利要求2所述的双膜集成装置，其特征在于，所述二次均相膜装置(3)的第二条二次均相膜进水支路和第三条二次均相膜进水支路上均设有第三换热器(34)。
9.一种利用权利要求2～8任一项所述的双膜集成装置处理弱酸盐废水的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1、将弱酸盐废水通过第一条一次均相膜进水支路送入所述一次均相膜装置(1)内的母液通道中，进行第一次处理，脱除废水中的碳酸氢钠，得到一次ED母液；
S2、将步骤S1处理后的一次ED母液通过第一条双极膜进水支路送入所述两隔式双极膜电渗析装置(2)内的母液通道中，使母液中的碳酸钠转化为碳酸氢钠得到BPED母液，纯水通道中产生的氢氧化钠溶液回用到蛋氨酸制备工段；
S3、将步骤S2处理后的BPED母液通过第一条二次均相膜进水支路送入二次均相膜装置(3)内的母液通道中，进行第二次处理，进一步脱除碳酸氢钠，二次均相膜装置(3)二次处理后的母液回到蛋氨酸制备工段套用。
10.如权利要求1或9所述的处理弱酸盐废水的方法，其特征在于，所述的弱酸盐废水为蛋氨酸生产废水，pH为8.5～9.0，电导率为50～60mS/cm，废水中蛋氨酸的质量分数为4.5～5.5％，钠离子的质量分数为2.5～3.5％。
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