イオン交換膜及び中性膜を利用した電気透析法による表面処理廃液のクローズド化

采用离子交换膜和中性膜的电渗析法封闭表面处理废液

基本信息

批准号：
09750834
负责人：
高橋博
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Akita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

電気透析法による表面処理廃水のクローズド化に関する研究を行うにあたり,今年度は通常の電気透析法で用いられる陰イオン交換膜の代わりに,ポリスルホン,テフロンなどの膜内に荷電を有しない中性膜を用いた電気透析システムを組み半田メッキ溶液の回収実験を行った。実験は,実際の廃水を想定した市販半田メッキ浴(メタンスルホン酸鉛,メタンスルホン酸錫-メタンスルホン酸溶液)を用い,1次洗浄水,2次洗浄水などを想定した種々の濃度の下で行った。市販のテフロン,ポリスルホンなどの中性膜を用いて模擬廃水の電気透析を行ったところ,メタンスルホン酸は,従来の陽・陰イオン交換膜を用いた電気透析システムで脱塩を行った場合と同様に陽極側へ透過した。しかし,運転に要する電圧は,陰イオン交換膜を用いた場合よりも大幅に高くなることが明らかになった。これは,用いた中性膜の電気抵抗が高いことに起因するものと考えられる。そのため,運転に要する電圧を低下させるためには,電気抵抗が低い中性膜を用いることが不可欠であると考えられる。しかし,中性膜を用いた場合においても,昨年得られた市販の陽・陰イオン交換膜を用いた通常の電気透析の結果と同様に,メタンスルホン酸の一部は陽イオン交換膜をも透過する結果を得た。また,陽イオン交換膜を透過するメタンスルホン酸の膜透過速度は,電流密度に比例して増加し,メタンスルホン酸が見かけ1価の陽イオンとして陽イオン交換膜を透過するという新しい事実が明らかになった。この現象をさらに明らかにするため,陽イオン交換膜1枚からなるドナン透析装置を用いて透析実験を行ったところ,メタンスルホン酸は電気的中性条件を保ちながら陽イオン交換膜を透過することが明らかになり,新たなシステムの構築の可能性があることが示唆された。

In conducting research into the closed-off of surface treatment wastewater using electrodialysis, this year we used an electrodialysis system using a neutral membrane that is not charged within the membrane, such as polysulfone or teflon, in place of the anion exchange membrane used in the usual electrodialysis method, and conducted a recovery experiment of solder plating solutions.实验是使用可用于实际废水的市售焊接浴（铅甲磺酸盐和锡甲磺酸 - 甲烷硫酸）进行的，该溶液是用于实际废水的，并且假定在各种浓度下，假设原发性洗涤水和二次洗涤水。当使用中性膜（例如市售的特氟龙和多硫酮）进行模拟废水，将甲烷磺酸渗透到阳极侧，类似于使用常规电解系统使用阳性动物交换膜进行脱盐的情况。但是，已经揭示了操作所需的电压明显高于使用阴离子交换膜时。这被认为是由于所用中性膜的高电阻。因此，使用具有低电阻的中性膜被认为是必不可少的，以降低操作所需的电压。但是，即使使用中性膜，也可以通过阳离子交换膜渗透甲磺酸的一部分，类似于使用去年获得的商业上可用的阳台交换膜的通常的电透析结果。此外，已经揭示了一个新事实，即通过阳离子交换膜渗透的甲磺酸渗透的膜渗透速率与电流密度成比例地增加，并且甲烷磺酸通过阳离子交换膜渗透，作为显而易见的阳离子。为了进一步阐明这种现象，我们使用由单个阳离子交换膜组成的Donan透析装置进行了透析实验，发现甲烷硫酸渗透到阳离子交换膜的同时，同时保持电中性条件，这表明有可能建立新系统。