活性炭纖維電極電吸附除鹽的研究.pdf

1、水是生命的源泉,是人類生存和社會(huì)發(fā)展的最基本物質(zhì)保障。如今,淡水資源的短缺已成為制約社會(huì)發(fā)展的主要因素。除鹽作為一種重要的水處理手段,能夠適當(dāng)緩解當(dāng)前對(duì)淡水資源的供求矛盾。傳統(tǒng)的除鹽方法存在著能耗高、成本高、難以再生等問(wèn)題而使其應(yīng)用受限。電吸附除鹽技術(shù)是將電化學(xué)理論和吸附分離技術(shù)相結(jié)合的除鹽新工藝,具有節(jié)能高效、防止結(jié)垢、電極再生方便、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn),有著廣闊的發(fā)展前景。
　　本文通過(guò)自行設(shè)計(jì)制作的活性炭纖維ACF電極電吸附除鹽

2、裝置,利用單因素分析方法,對(duì)電吸附除鹽效果的影響因素進(jìn)行研究,確定了最合理的電極對(duì)數(shù)、電極間距、電壓、流速、濃度;分析了ACF電極電吸附對(duì)不同離子的去除規(guī)律;并對(duì)如何提高ACF電極電吸附除鹽效率進(jìn)行了初步摸索。論文的主要研究成果如下:
　　(1)影響因素的研究:分別研究了電極、電壓、流速和濃度對(duì)ACF電極電吸附除鹽效果的影響。結(jié)果顯示:在一定范圍內(nèi),電極對(duì)數(shù)越多,電極間距越小,電壓越大,流量越小,濃度越低,電吸附的除鹽效率越高。并

3、確定最合理參數(shù)為:電極對(duì)數(shù)10對(duì)、電極間距5mm、電壓為2.0V、流速為25ml/min、濃度為600μs/cm。此時(shí)的電吸附除鹽率能達(dá)到50％左右。
　　(2)分析了一個(gè)完整的“電吸附—脫附”過(guò)程中出水電導(dǎo)率隨時(shí)間的變化特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)3個(gè)周期“電吸附—脫附”的循環(huán)連續(xù)運(yùn)行,表明了電極的再生性能好,進(jìn)一步論證了其良好的周期性和工業(yè)可行性。
　　(3)分別研究了陽(yáng)離子以及陰離子在電吸附工作過(guò)程中的吸附規(guī)律,其離子的去除規(guī)律實(shí)質(zhì)是

4、一樣的。即在離子的吸附過(guò)程中,當(dāng)其他條件都保持一致,離子的去除速度與其質(zhì)荷比呈反比,離子的去除率與其水合半徑也成反比。此外,對(duì)ACF電極電吸附去除重金屬離子進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)表明,電吸附對(duì)重金屬離子也具有很好的去除效果,且電極能夠再生。
　　(4)為了進(jìn)一步提高電吸附的離子吸附速率,對(duì)ACF分別使用硝酸、過(guò)氧化氫和氫氧化鉀進(jìn)行酸堿處理。處理過(guò)后,它們的除鹽效率均表現(xiàn)出了不同程度的提升。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示使用3mol/L的KOH在常溫下浸泡