3。1。1 溶液起始浓度的影响 10
3。1。2 溶液温度的影响 11
3。1。3工作电压的影响 13
3。2 NiOX负载条件下ACF电吸附除盐效果 14
3。2。1 NiOX负载率 14
3。2。2 NiOX负载下对ACF电吸附除盐影响 15
3。2。3 NiOX负载前后比较 15
4 结论 16
参考文献 17
致谢 19
1 引言
工业的快速发展导致大量的含盐废水(含盐废水主要是指总含盐量—以NaCl含量计,至少为1%的废水[1])产生及排放到环境中。而直接排放的大量含盐废水会对环境产生诸多的不良影响。如高盐废水进入到土壤中,会造成土壤板结和盐渍化,影响土壤中各种生物的生长,进一步影响到农作物的产量和质量[2]高盐度废水还会影响江河水质的矿化度,给水环境带来巨大的压力。所以,含盐废水的处理刻不容缓。论文网
目前脱盐的方法有生物方法和物化工艺。传统活性污泥法、生物接触氧化法、SBR工艺等生物处理工艺容易受到盐溶液冲击负荷影响[3],在溶液浓度不同时变动较大,活性污泥的驯化过程复杂,限制性较大。物化工艺包括传统离子交换工艺、电吸附法、加热蒸发和膜分离工艺等,往往存在成本高、处理效果低的缺点。而电吸附方法不仅可以避免物理化学处理工艺中出现的问题,也不受盐溶液冲击负荷的影响,且其对于COD和色度的去除均有很好的效果[4]。
电吸附是在电极上加上直流电压,在不发生明显的电化学反应前提下,在导体表面形成双电层,吸附溶液中的离子。电吸附除盐的基本原理(见图1)是利用原水在阴阳电极之间流动,通电附加电压形成电容,水中的离子将分别向带相反电荷的电极迁移,并被该电极吸附在电极表面形成的双电层中[5]。随着离子/带电粒子在电极表面富集浓缩,使水中的溶解盐类、胶体颗粒及其他带电物质的浓度大大降低,从而实现了水的除盐、去硬度及净化[8]。由于双电层具有电容的特性,在电路短接中,则能释放出能量和离子,使得双电层即电极又获得再生[7-9]。
图1-1 电吸附水处理技术原理图
电吸附除盐效果受多因素影响,比如电极材料、工作电压、溶液浓度等,其中电极材料是影响电吸附脱盐的关键因素[10],故而成为主要研究对象[11]。常见的多孔电极材料有活性炭[12]、活性炭纤维[13]、碳气凝胶[14]、碳纳米管[15]等。
如今,电吸附脱盐技术的研究主要集中在改善电极表面特性以提高电吸附脱盐率。表面化学性质决定了活性炭纤维的化学吸附。化学改性主要有氧化改性、还原改性、负载金属改性[16]。关于各个化学改性方法的优缺点如表1-1 。
表 1-1 各个化学改性方法优缺点
改性方法 优点 缺点
氧化法(HNO3为例)[17] 提高了表面酸性氧化物的含量 不利于对以疏水性为主的有机污染物的吸附。
还原法 提高了对非极性物质具有更强的吸附性能
温度要求高,使用还原性气体高温下还原时具有一定的危险性
负载法[18] 很大程度上增加活性炭的吸附性能,改善其作为电极的电吸附容量。更利于电吸附的进行。对环境污染极小