21290.垂直電場電泳對荷電粒子的分離性能研究

1、專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文垂直電場電泳對荷電粒子的分離性能研究ElectrophoresisSeparationofChargedSpeciesFeaturingVerticalElectricField學(xué)號：31326021大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要由于受環(huán)境污染的影響，淡水資源的供給問題日趨嚴(yán)峻，供給方式的新技術(shù)探索是有效解決問題的重要途徑，尤其是海水淡化的相關(guān)

2、技術(shù)。電泳技術(shù)通過電場的作用對無機(jī)離子的分離和富集，從而實(shí)現(xiàn)淡化海水的目的。本論文將垂直電場電泳技術(shù)應(yīng)用于模擬海水的淡化(即分離脫鹽)的探索研究，可為海水淡化提供一種新方法。此外，本論文采用該技術(shù)對有機(jī)荷電粒子進(jìn)行分離，即有機(jī)廢水(TNT紅水，Trinitrotoluene，24，6三硝基甲苯)中有機(jī)污染物的分離，為其處理提供理論依據(jù)。本論文采用實(shí)驗(yàn)室自制的垂直電場電泳裝置，研究模擬海水的脫鹽效果(以氯離子為研究對象)。在初試階段，以電

3、導(dǎo)率為研究對象，證實(shí)了該技術(shù)應(yīng)用于海水淡化脫鹽的可行性。在后續(xù)階段，以氯離子為研究對象，具體考察氯離子初始濃度、停留時間和電壓對海水淡化脫鹽效果(如脫鹽率、能量效率和分布比率)的影響。電泳裝置出水口分為四個區(qū)域，中間區(qū)代表模擬海水淡化的目標(biāo)收集區(qū)。模擬海水的脫鹽實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著入水口處的氯離子初始濃度的增加，電泳裝置出水口的中間區(qū)的脫鹽率降低，能量效率逐漸升高，中間區(qū)、負(fù)極區(qū)和兩極鄰近區(qū)的分布比率增大，而正極區(qū)的分布比率減小。隨著停留

4、時間的增加，中間區(qū)脫鹽率明顯升高，高達(dá)695％，能量效率逐漸降低，中間區(qū)和負(fù)極區(qū)的分布比率減小，其它兩區(qū)分布比率增加。隨著電壓升高，中間區(qū)的脫鹽率逐漸升高，僅高達(dá)139％，能量效率逐漸降低，正極區(qū)的分布比率逐漸增大，而另外兩區(qū)的分布比率逐漸減小，中間區(qū)分布比率呈先上升后降低趨勢。由于有機(jī)廢水(TNT紅水)中有機(jī)物的復(fù)雜性，本論文以2，4二氨基甲苯進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，研究其在電泳裝置中的分布。進(jìn)一步考察了還原TNT紅水的最佳條件，并在最佳條件下

5、還原TNT紅水，經(jīng)吸附洗脫后進(jìn)入電泳裝置中處理，考察苯胺類化合物的濃度和COD分布。模擬實(shí)驗(yàn)階段，中間區(qū)的2，4二氨基甲苯脫除率不高，對有機(jī)荷電粒子的分離和富集效果不理想。實(shí)際廢水處理階段，研究了還原反應(yīng)的最優(yōu)條件，還原后的廢水經(jīng)吸附洗脫，稀釋3倍并調(diào)酸后得到電泳處理前的廢水(pH=19、苯胺類濃度88mg／L、COD值1379mg／L)。經(jīng)過電泳處理后，負(fù)極區(qū)苯胺類化合物濃度和COD明顯低于初始濃度(負(fù)極區(qū)苯胺類化合物濃度低于10mg