[發明專利]一種脫除鹽水中硫酸根離子的吸附與陶瓷膜耦合工藝

有效

• 申請號: 201010583816.3
• 申請日: 2010-12-10
• 公開（公告）號: CN102086521A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 張宏;陳先鈞;王肖虎;王志高;范克銀
• 申請（專利權）人: 江蘇久吾高科技股份有限公司
• 主分類號: C25B15/08
• 分類號: C25B15/08;C02F1/58;C02F1/28
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 樊文紅

1.一種脫除鹽水中硫酸根離子的吸附與陶瓷膜耦合工藝，其特征在于，將陶瓷膜過濾和真空轉鼓過濾設備結合起來，建成以陶瓷膜為核心的固液分離系統—吸附和脫附固液分離兩個系統；在吸附固液分離系統中，先用陶瓷膜對固含量低的、吸附了硫酸根離子的氫氧化鋯漿料進行濃縮，濃縮液經真空轉鼓過濾分離為固體和液體，分離后的固體進入脫附工序中，分離后的液體再返回到吸附系統中的陶瓷膜進行精過濾回收鹽水漿料中的氫氧化鋯粒子，陶瓷膜過濾的清液經中和后化鹽；在脫附固液分離系統中，吸附了硫酸根離子的氫氧化鋯固體加堿液進行脫附反應后形成氫氧化鋯漿料，脫附后的氫氧化鋯漿料同樣先進入陶瓷膜進行洗滌和濃縮，濃縮液經真空轉鼓過濾分離后得到氫氧化鋯固體和液體，氫氧化鋯固體再次進入吸附反應中而得以循環使用，而液體再返回到脫附系統中的陶瓷膜進行精過濾回收堿水中的全部氫氧化鋯粒子，陶瓷膜濃縮分離得到含高濃度硫酸根離子的液體。

2.根據權利要求1所述的脫除鹽水中硫酸根離子的吸附與陶瓷膜耦合工藝，包括下列步驟：先將氫氧化鋯和硫酸根離子按純物質質量比為12~7：1的比例加入到鹽水溶液中，調pH在1～3之間反應10min，反應后的漿料進入吸附固液分離系統，在此系統中，陶瓷膜先進行濃縮過濾，得到的濃縮液經真空轉鼓過濾設備進行固液分離，分離后的氫氧化鋯固體用于脫附反應，分離后的液體再返回到陶瓷膜進行精過濾回收氫氧化鋯粒子，而陶瓷膜清液經中和后化鹽；吸附了硫酸根離子的氫氧化鋯固體，在pH=8～10之間脫附反應20min后，直接進入脫附固液分離系統，在此系統中，陶瓷膜進行氫氧化鋯漿料的洗滌、濃縮，經洗滌檢測濃縮液中的硫酸根離子合格后，氫氧化鋯漿料再經真空轉鼓過濾分離成固體和液體，分離后的氫氧化鋯固體重復循環使用，分離后的液返回到陶瓷膜進行精過濾回收堿水中的全部氫氧化鋯粒子，陶瓷膜濃縮分離得到的液體則含高濃度的硫酸根離子。

3.根據權利要求1或2所述的脫除鹽水中硫酸根離子的吸附與陶瓷膜耦合工藝，其特征在于，所述陶瓷膜的操作條件為：溫度20~100℃，壓力0.1～0.5MPa，膜面流速1～5m/s。

4.根據權利要求1或2所述的脫除鹽水中硫酸根離子的吸附與陶瓷膜耦合工藝，其特征在于，上述陶瓷膜的材質為氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦或二氧化硅，膜孔徑在0.02～1.0μm之間，膜結構為外壓式或內壓式管狀多通道結構，膜厚度在1～10μm之間。

5.根據權利要求1或2所述的脫除鹽水中硫酸根離子的吸附與陶瓷膜耦合工藝，其特征在于，上述陶瓷膜的過濾方式采用錯流過濾；漿料濃度的控制采用恒濃縮倍數排放，控制漿料的固含量在15~20%；過濾是連續進行的。

6.根據權利要求1或2所述的脫除鹽水中硫酸根離子的吸附與陶瓷膜耦合工藝，其特征在于，上述陶瓷膜采用透過液、氣體反沖清洗，濃縮液循環沖洗膜表面的方法，使膜通量恢復到90~99%。

7.根據權利要求1或2所述的脫除鹽水中硫酸根離子的吸附與陶瓷膜耦合工藝，其特征在于，上述真空轉鼓過濾步驟將固含量為15~20%的氫氧化鋯漿料脫水成為固含量達50~60%的氫氧化鋯濾餅。