電容去離子(CDI)去除釩鐵磁鐵礦高鹽廢水的過(guò)程與機(jī)理.pdf

1、遼寧西部地區(qū)釩鐵磁鐵礦在開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量高鹽高氨氮的廢水。目前現(xiàn)有處理方法存在著費(fèi)用高、處理效果差、能耗大的缺點(diǎn)。本文采用電容去離子技術(shù)(CDI)處理釩鐵磁鐵礦高濃度廢水。
　　本論文采用性能優(yōu)良、價(jià)格低廉的活性碳為主要電極材料，采用涂覆法制備用于CDI技術(shù)的泡沫銅/活性碳電極，利用制備的電極材料構(gòu)建了CDI脫鹽反應(yīng)器。研究了電壓、流速、初始濃度對(duì)電吸附效果的影響，分析各影響因素與電吸附容量的關(guān)系，優(yōu)化電吸附試驗(yàn)系統(tǒng)的操

2、作條件，研究表明電容去離子操作的最佳工藝參數(shù)是:操作電壓為1.4 V，流速為10mL/min，電極板間距為4mm時(shí)。處理不同工作電壓下的動(dòng)力學(xué)研究表明，準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型能更好的描述活性碳電極在電容去離子中的吸附過(guò)程。通過(guò)吸附等溫線的擬合，電容去離子過(guò)程的吸附能用Langmuir模型較好的描述，說(shuō)明電容去離子吸附過(guò)程趨近于單分子層吸附。吸附脫附實(shí)驗(yàn)表明，制備的活性碳電極的循環(huán)可逆性能較好。
　　采用HNO3對(duì)活性碳的物理結(jié)構(gòu)特性

3、和表面化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行改性，將改性后的活性碳制備電極，組建電吸附試驗(yàn)系統(tǒng)，優(yōu)化電吸附試驗(yàn)的操作條件。通過(guò)對(duì)比相同試驗(yàn)條件下活性碳和改性活性碳電極的吸附/脫附循環(huán)曲線，兩種電極的吸附再生性能較好，但經(jīng)過(guò)HNO3改性后的吸附/脫附周期變短。HNO3改性后電極的表面酸性官能數(shù)量的增加，改善了電極表面的親水性，通過(guò)對(duì)比電吸附試驗(yàn)效果，改性活性碳電極組建的試驗(yàn)系統(tǒng)的電荷效率增大，電吸附容量增加。
　　電容去離子處理釩鐵磁鐵礦廢水的電耗分析表明: