电吸附除盐技术及其在炼化企业二级出水深度处理中的应用研究

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1、中图分类号：TU992.3密级：公开UDC：本校编号：硕士学位论文论文题目：电吸附除盐技术及其在炼化企业二级出水深度处理中的应用研究研究生姓名：李娜学号：0211110学校指导教师姓名：张国珍职称：教授申请学位等级：工学硕士专业：市政工程论文提交日期：2014.04.10论文答辩日期：2014.06.04万方数据硕士学位论文电吸附除盐技术及其在炼化企业二级出水深度处理中的应用研究AStudyonElectricAdsorptionDesalinationTechnologyanditsApplicationinAdvancedTreatmentofSecondaryEffluent

2、ofPetrochemicalEnterprises作者姓名：李娜学科、专业：市政工程学号：0211110指导教师：张国珍完成日期：2014.04.10兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书

3、本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据兰州交通大学硕士学位论文摘要水资源的严重匮乏和水污染的日益加剧，成为了阻碍经济社会发展和提高人们生活水平的重要影响因素。解决水资源匮乏和水污染防治的重要措施是污、废水资源化回用。常规的物理、化学、生物方法都可以达到降解水中污染物的目的

4、，但对水中含盐量的去除效果不甚明显，因此污、废水资源化过程中，除盐是重要的工艺组成部分。传统的除盐方法在实际应用中易产生二次污染、材料分离回收或再生困难和能耗高等问题。电吸附除盐技术是一种新型的除盐技术，通过电极表面电压的控制，对水溶液中的污染物进行吸附和脱附，通过反接或短接再生的方式吸附饱和的吸附剂。该技术具有高除盐率、低能耗、无需化学再生和抗污染能力强等优点，已表现出独特的优势和较大的发展空间。本实验自制电吸附除盐装置，采用304不锈钢板复合活性炭纤维（ACF）作为电极极板材料。实验前期是配制NaCl模拟水溶液，对电吸附除盐的影响因素做详细研究，以期确定工艺最佳控制参数，随后试

5、验模拟水中浊度、氨氮、苯酚等污染物对电吸附装置除盐效果的影响；中期是深入研究电吸附除盐的机理及吸附特性分析，后期是验证炼化企业二级出水的除盐效果，以期达到替换反渗透前处理工艺的目的。论文主要工作及结论如下：（1）电吸附除盐装置经过改进后具有如下优点：装置产水量提高了一倍；电极极板选用不锈钢板复合活性炭纤维，吸附容量大，吸附性能较好，电流利用效率提高，增强了除盐效果；装置内部串联孔道式的结构有利于装置小型化并提高出水水质，且不锈钢板共用电极有利于节省装置的成本；采用网状隔板有利于形成扰流，提高传质效果，从而提高除盐率。（2）电吸附单因素实验中，对于特定的电吸附装置，电极电压、流速、初

6、始浓度有最佳的实验参数组合，在电源施加电压为2.2V时，进水电导率为1200uS/cm，流速为30ml/min，进水pH为6.80，电吸附的平均除盐率为46.17%。（3）电吸附正交实验中，根据极差R的大小可以判断，影响电吸附装置平均除盐率因素的主次顺序为：初始浓度>电压>pH>流速。正交实验数据采用SPSSStatistics17.0软件进行Durbin-Watson模型模拟，由标准化方程可以看出，最主要的影响因子是电压和初始浓度，该模拟结果与正交实验极差分析结果相符。流速和pH值的影响不及电压和初始浓度对除盐效果的影响。（4）电压分别为1.4V，1.8V，2.2V，2.6V时，

7、Langmuir和Freundlich吸附等温线都有较高的拟合度。对于Langmuir吸附等温模型，当电压增大时，KL随之增大，说明电压增大，吸附速度随之加快，但qmax却没有相应的增大，说明随着含盐量的增大，吸-I-万方数据电吸附除盐技术及其在炼化企业二级出水深度处理中的应用研究附能力没有增强。对于Freundlich吸附等温模型，当电压增大时，1/n值随之减小，说明随着含盐量的增加，电极吸附容量增加的速度减慢；但KF却随之增大，说明电压增大，吸附容量是随之增大的。