电吸附技术应用于含盐废水回用工程的中试研究

论文摘要

现阶段,我国水资源短缺现象十分严重,控制污水的污染物总量成为我国水污染控制的主要目标,同时,污水再生利用以成为解决水资源短缺问题的重要途径。电吸附技术作为一种新型的水处理除盐技术,通过在电极两端施加低于水分解电压的电压,使得原水中的离子在静电力作用下发生迁移,并被存储在电极表面的双电层中,从而实现离子去除的一种水处理技术。电吸附技术具有除盐效率高、低能耗、抗污染能力强、无需酸碱再生等特点。本文利用ESTG-400型电吸附设备,研究了电压和流量对电吸附设备性能的影响。结果表明,电极的吸附量与电压和流量之间存在一定的关系：（1）电极吸附量随电压增加,吸附效果提高。这是因为随着电压的增大,静电引力增强,导致离子在双电层处发生富集效果更加明显,本体溶液中离子浓度降低越大。（2）单位时间电极吸附量随流量的上升而增加,与此同时离子去除率也会线性下降,这是因为流量大,水力停留时间越短,离子与极板接触时间越短,二级出水中离子还来不及充分吸附,出水水质越差。权衡吸附总量、吸附效率以及设备的承压能力,实验建议ESTG-400型电吸附设备采用1.5V的工作电压,1.0m3/h的工作流量。通过电吸附除盐中试,证明了对高新区二级出水进一步除盐的可行性。结果表明,电吸附除盐工艺的除盐率为77.7%；得水率为75%～85.7%；电耗为1.25kw·h/m3,且其尾水的COD浓缩不明显,可直接外排；该工艺自控程度高、运行操作简单、出水水质稳定、除盐效果明显且直接运行成本较低,作为一种有效的除盐技术在污水回用上具有较大的优势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 水资源现状及其发展
• 1.1.1 世界淡水资源现状及其发展趋势
• 1.1.2 我国淡水资源现状与发展趋势
• 1.1.3 污水再生利用的现状与意义
• 1.2 水处理的除盐方法概述
• 1.3 电吸附法除盐技术及其发展
• 1.3.1 电吸附除盐技术介绍
• 1.3.2 电吸附技术与其它脱盐技术的比较
• 1.4 研究背景与实验线路
• 1.4.1 研究的工程背景
• 1.4.2 实验线路
• 1.5 研究内容
• 第2章 实验原理、方法和实验装置
• 2.1 实验理论
• 2.1.1 电吸附的基本原理
• 2.1.2 电极的吸附量
• 2.1.3 电吸附除盐流程
• 2.2 实验设计
• 2.2.1 实验水质
• 2.2.2 水样分析测试方法
• 2.2.3 实验设备与材料
• 第3章 电吸附设备除盐性能影响因素的研究
• 3.1 电压对电吸附设备性能的影响
• 3.1.1 极对电压对pH值的影响
• 3.1.2 极对电压对除盐率的影响
• 3.1.3 极对电压对氯离子去除率的影响
• 3.1.4 极对电压对能耗的影响
• 3.1.5 电压对电吸附设备除盐性能影响的分析
• 3.2 流量对电吸附设备性能的影响
• 3.2.1 流量对pH值的影响
• 3.2.2 流量对除盐率的影响
• 3.2.3 流量对氯离子去除率的影响
• 3.2.4 流量对能耗的影响
• 3.2.5 流量对电吸附设备性能研究的小结
• 第4章 稳定的工作条件下电吸附设备除盐性能研究
• 4.1 第一阶段实验
• 4.1.1 pH值的变化
• 4.1.2 电导率的变化
• -离子去除效果'>4.1.3 Cl^-离子去除效果
• 2+、Mg²⁺离子去除效果'>4.1.4 Ca²⁺、Mg²⁺离子去除效果
• 4.1.5 总硬度的变化
• 4^2-离子去除效果'>4.1.6 SO₄^2-离子去除效果
• 3-N）离子去除效果'>4.1.7 氨氮（NH₃-N）离子去除效果
• 4.1.8 CODcr去除效果
• 4.1.9 第一阶段试验小结
• 4.2 第二阶段实验
• 4.2.1 电导率的变化
• -离子去除效果'>4.2.2 Cl^-离子去除效果
• 4.2.3 总硬度的变化
• 4.2.4 CODcr去除效果
• 4.2.5 第二阶段实验小结
• 第5章 电吸附技术经济评价
• 5.1 出水水质分析
• 5.2 得水率分析
• 5.3 能耗分析
• 5.4 本章小结
• 结论与建议
• 结论
• 建议
• 参考文献
• 致谢