扩散渗析

水与废水物化处理的原理与工艺

扩散渗析是指利用离子交换膜将浓度不同的进料液和接受液隔开，溶质从浓度高的一侧透过膜而扩散到浓度低的一侧，当膜两侧的浓度达到平衡时，渗析过程即停止进行。浓度差是渗析的推动力。在渗析过程中进料液和接受液一般是逆向流动的。

原理：

扩散渗析主要用于酸、碱的回收。在碱性条件下，可使用阳离子交换膜(阳膜)从盐溶液中回收烧碱；在酸性条件下，可使用阴离子交换膜(阴膜)从盐溶液中回收酸。扩散渗析用于酸、碱回收，不消耗能量，回收率可达_70%～90%，但不能将它们浓缩。

溶液中回收废酸为例进一步阐述扩散渗析的过程，如图1：扩散渗析示意图所示。回收酸需采用阴膜，阴膜带正电，允许SO42-通过。在浓度差推动下，原液室中的SO42-向回收室的水中扩散渗析。除本身带电外，离子交换膜孔道具有一定大小，因此还有“分子筛”的作用。当SO42-向回收室迁移时，也会夹带H+及Fe2+过去，但因为H+小于Fe2+，H+随SO42-渗析过去，而大部分Fe2+被阻挡。同时回收室中OH-离子浓度比原液室中的高，通过阴膜进入原液室，与原液室中的H+离子结合成水。结果从回收室流出的是硫酸，从原液室流出的是FeSO42-残液。用扩散渗析法回收硫酸，只有原废水硫酸浓度大于10%时，才有实用价值。

应用：

扩散渗析具有设备简单、投资少、基本不耗电等优点，可用于：①从冶金工业的金属处理废液中回收硫酸或盐酸；②从浓硫酸法木材糖化液中回收硫酸；③从粘胶纤维工业的碎木浆料处理液中回收氢氧化钠；④从离子交换树脂装置的再生废液中回收酸、碱等。在工业上应用较多的是钢铁酸洗废液的回收处理。钢铁酸洗废液一般含10%左右的硫酸和12%～22%的硫酸亚铁。

某五金厂采用扩散渗析法从酸洗钢材废液中回收硫酸。原废酸液含硫酸60～80g/L，硫酸亚铁150～200g/L。经扩散渗析法处理，酸回收率达70%，回收的酸液含硫酸42～56g/L，硫酸亚铁<15g/L．。全部设备投资在两年内由回收的硫酸和硫酸亚铁的收入偿还。