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膜蒸馏(MD)是膜技术与蒸馏过程相结合的膜分离过程,它以疏水有孔膜为介质,在膜两侧蒸气压差的作用下,料液中挥发性组分以蒸气形式透过膜孔,从而实现分离的目的。与其他常用分离过程相比,膜蒸馏具有分离效率高、操作条件温和等优点。膜蒸馏过程几乎在常压下进行,该过程无需把液体加热到沸点,只要在膜两侧维持适当温差就可进行,可充分利用太阳能及工业余热等廉价能源。
膜蒸馏技术应用于高氨氮废水处理的原理:
分离膜将含氨氮废水和渗透液(一般为一定浓度的硫酸溶液)分隔于膜的两侧,通过加碱提高废水的PH,使废水中离子态NH4+转变为挥发性的NH3。
NH4++H2O ←→ NH3?H2O+OH-
以膜两侧NH3的浓度差为动力,废水中的NH3在废水一侧微孔膜界面汽化挥发,并沿膜孔向膜的另一侧扩散,在渗透液一侧的微孔膜界面上被渗透液吸收并发生化学反应,从而实现分离。
2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
使用该技术:
● 比传统吹脱法或蒸馏法脱氨氮能耗低,可充分利用工业废汽、余热等廉价能源
● 也可采用真空法MD工艺,将废水中氨氮直接回收变成高纯度氨水,重复利用
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