探析电去离子除盐过程及其用于脱除水中铜离子的研究

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1、天津大学硕士学位论文电去离子除盐过程及其用于脱除水中铜离子的研究姓名：徐晅阔申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王世昌20020401摘要电去离子(EDI)，又称连续去离子(CDI)，是结合离子交换膜与离子交换树脂，在直流电场的作用下实现去离子以及树脂的连续再生过程的一种瓤分离技术。EDI的主要特点是所填充的离子交换树脂无须使用酸、碱再生，整个过程相当于连续获得再生的混床离子交换，从而可以实现连续脱盐。在水处理领域，相对于传统的电渗析(ED)和离子交换(IE)而言，EDI具有很大的优越性。然而，目前关于EDI的应用和研究多集中在高纯水和超纯水制备

2、领域．涉及EDI在其它水处理领域中的应用研究少见报道，缺乏工业上可使用的数据。因此，研究EDI对含盐量较高的原料水以及含有重金属离子的工业废水的处理具有重要的理论和现实意义。本文分为以下两个部分：1．研究了EDI对含盐量较高的原料水的脱盐性能，利用EDI与超滤(UF)联合的工艺流程，进行了自来水初级脱盐的实验研究，成功制得初级纯水，脱赫率达到99．4％。在本科研组就自来水UF／EDI脱盐进行了初步研究的基础上，本文作者进一步较系统地实验考察了pH值、流量、膜堆电压等对脱盐效果的影昀，研究了在实验条件下离子传递和水解离的机理。实验结果表明，原料水的pH值

3、对分离效率和过程稳定运行有较大的影响，电压达到一定值后电压和流量对脱盐效果影响不大。研究了单一盐溶液体系中EDI的脱盐行为，与自来水脱#实验比较，提出了当原水中含有较多的难迁移的钙、镁离子时，预先进行软化处理刺脱盐效果有改善效果。2．本文作者首次采用国产大孔树脂装填的EDI对无机工业废水进行处理，从电镀冲洗废水中回收重金属铜，铜脱除率达到99．6％，产品水中含铜量低jr0．1mg／l，优于国家规定的一级排放标准(0．5mg／1)。实验表明，淡水收率对脱盐效果影响明显，适当选取淡水收率值可以获得高质量的产品水．从而可以实珧水的闭路循环。研究表明，UF／E

4、DI是一种非常有效的自来水初级脱盐制备初级纯水生产新工艺，用此法获得的产品水其离子含量可与用反渗透(RO)相当，产水成本有明显的优势。EDI用于处理含铜的电镀冲洗废水获得了良好的分离效果，具有重要的研究开发价值。关键词：电去离子连续去离子集成膜过程初级脱盐工业废水处理重会属离子AbstractElectrodeionization(EDI)，alsoknownascontinuousdeionization(CDI)，isanovelhybridseparationprocesscombiningion-exchangeresinwithion-exc

5、hangemembraneundertheactionofdirectcurrent．Regenerationwithoutchemicalsandoperatingcontinuouslywithoutpollutionarethemainadvantages，whichmaketheEDIprocess，toacertainextent，asamixed-bedion—exchangecolumn．Resinspackedinthedilutecompartmentscanberegeneratedcontinuously,anddesalinat

6、ioncanbeprocessedatthesametime．Comparedwithelectrodialysis(ED)orionexchange(IE)，EDIhasmuchsuperiorityinwatertreatment．However,theresearchandtheapplicationofEDIaremainlySOfarfocusedontheproductionofhigh—purltywater,applicationsofEDIinotherfieldsareseldomreported，SOthedataforindus

7、trialpurposesarescarcelyfound．Obviously．itisoftheoreticalandpracticalsignificancetostudyonthefieldsofapplicationsindisposalofwastewateraswellasdesalinationofbrackishwater．1．TheperformancesoftheprocesscombiningEDI、vitllultrafiltration(UF)indealingwithbrackishwaterwerestudied．Sati

8、sfyingresultsofprimarydesalinationwereachievedw