有機(jī)酸是一種重要的有機(jī)化工原料，廣泛應(yīng)用于制革、醫(yī)藥、農(nóng)藥、橡膠、冶金、紡織印染、農(nóng)業(yè)、造紙、食品和化學(xué)工業(yè)等行業(yè)。在某些工業(yè)生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量的含有機(jī)酸廢水，需要處理后排放。處理含有機(jī)酸廢水的方法主要分為將有機(jī)酸分解和回收廢水中的有機(jī)酸兩大類。對于較高濃度廢水，常采用萃取、堿中和，蒸發(fā)濃縮方法回收，對于低濃度廢水則多采用生化等方法處理，其原因是采用萃取、堿中和，蒸發(fā)濃縮方法回收成本高。 高純水設(shè)備--電去離子（EDI）技術(shù)結(jié)合了離子交換樹脂和離子交換膜，在直流電場作用下能同時實(shí)現(xiàn)連續(xù)去除離子以及樹脂連續(xù)再生的一種分離技術(shù)。本論文采用自主設(shè)計的一級一段以及一級兩段EDI膜堆裝置，以一定濃度有機(jī)酸溶液為原料，研究EDI過程回收、濃縮廢水中的有機(jī)酸，目的是使原水中的有機(jī)酸濃度降低，同時使?jié)饪s室有機(jī)酸溶液濃度不斷增加，達(dá)到一定濃度后可采用精餾、萃取等常規(guī)方法經(jīng)濟(jì)回收。從現(xiàn)實(shí)意義講，本研究為處理含有機(jī)酸廢水提供了一種新的綠色工藝，可實(shí)現(xiàn)對有機(jī)酸廢水的處理以及回收有機(jī)酸，從環(huán)境和資源再利用角度考慮，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 首先，采用自主設(shè)計的一級兩段EDI膜堆，分別考察了電流密度、膜堆電壓、酸初始濃度和樹脂填充策略等條件對EDI過程電流效率、膜堆能耗和酸回收率等過程指標(biāo)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，膜堆在電流密度高達(dá)11.73mA/cm2條件下，實(shí)驗(yàn)過程電流效率較高，回收率高達(dá)84.68%，淡水甲酸濃度由2.09%降低到0.28%。膜堆電壓的大小對EDI過程性能影響也比較大，綜合分析，選擇12.5V作為該實(shí)驗(yàn)條件下的*適宜的操作電壓。初始溶液濃度高，獲得的電流效率比較高，能耗比較低，但回收率卻很低。濃度為1.0%的回收率*高，分離濃縮效果比較理想，但是全過程能耗比較高。淡水室采用填充*陰樹脂的填充策略膜堆平均電流效率*高，能耗低，且回收率高以及淡水出水水質(zhì)良好。 其次，采用自主設(shè)計的一級一段EDI膜堆，對高純水設(shè)備膜堆的材料以及運(yùn)行過程的操作條件進(jìn)行了改善，通過考察“I-U”特征曲線，酸遷移率等性能指標(biāo)，得出EDI膜堆運(yùn)行的*佳優(yōu)化條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用凝膠型樹脂和非均相膜的膜堆，以及濃淡水采用并流的方式，其過程電阻較小，獲得的電流較高，且甲酸遷移率高，淡水出水水質(zhì)良好。再次證明了淡水室采用填充*陰樹脂的填充充策略，可使EDI膜堆獲得*佳的性能。對甲酸初始濃度為1.00%時，可獲得較高的電流，能耗也比較小，但是甲酸的遷移率比較低；對甲酸濃度為0.20%時，獲得的電流雖然小，但全過程耗電量*小，甲酸的遷移率也*大。濃水甲酸初始濃度對EDI過程也有一定影響，太高的濃水濃度，其實(shí)驗(yàn)過程不穩(wěn)定，出水水質(zhì)也受到影響，太小的濃水濃度，其獲得的電流比較小，能耗較高。 *后，將EDI技術(shù)用于處理含乙酸廢水，研究結(jié)果表明，當(dāng)?shù)姨畛潢庩枠渲壤秊?:1時，膜堆可得到較高的電流，淡水出水水質(zhì)*好。對淡水室乙酸濃度為0.30%時，在電壓為31V時，遷移率高達(dá)95.21%，耗電量比較低。樹脂粒徑范圍對EDI過程性能影響比較小，當(dāng)粒徑范圍為0.40～0.61mm時，可獲得較高的電流和遷移率，但是能耗稍微高些。