【摘要】：微生物脫鹽燃料電池（microbial desalination cell, MDC）是從2009年發(fā)展起來的新型的除鹽技術(shù)，由于MDC本身在除鹽過程中不需要消耗能量并且能夠輸出一定的電能，從MDC出現(xiàn)至今，一直受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，然而MDC在處理低濃度鹽水時，存在反應(yīng)器內(nèi)阻升高，脫鹽速率下降等問題，為了解決這個問題，本課題提出，使用電容法除鹽技術(shù)（capacitive deionization, CDI）作為MDC的后續(xù)處理工藝，當(dāng)MDC處理高濃度鹽水至一定濃度時，使用CDI處理。 本課題主要針對CDI工藝的優(yōu)化進行研究。分別研究了CDI電極制備條件的優(yōu)化，運行工藝的優(yōu)化，同時還研究了MDC運行過程中脫鹽速率、產(chǎn)水量、內(nèi)阻的變化以確定MDC不適宜處理的鹽水濃度，并研究了使用MDC作為CDI電源時，CDI的除鹽性能。 本課題CDI使用的電極為活性炭粉末電極。研究結(jié)果表明，在制備電極過程中，使用化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的碳紙作為集流體具有更優(yōu)的電化學(xué)性能，當(dāng)炭黑含量為10%時，電極的內(nèi)阻較小，并且具有較大的比電容；使用化學(xué)處理并不能很好地提高電極的電化學(xué)性能。在CDI運行工藝研究中，使用1.5V操作電壓，25mL/min的運行流速能夠使得CDI獲得較好的電吸附量與電吸附速率，當(dāng)使用電吸附處理濃度較大的鹽水時，膜電容法除鹽（membrane capacitive deionization, MCDI）具有更優(yōu)的性能。 通過MDC的運行過程中，脫鹽速率、產(chǎn)水量、內(nèi)阻等參數(shù)的測定，確定本實驗條件下MDC不適于處理小于1g/L的鹽水，比較CDI與MCDI在處理1g/L鹽水時的差異，選擇MCDI作為CDI的后續(xù)處理工藝。以MDC為MCDI供電的條件下，MCDI較直流穩(wěn)壓電源在同等操作電壓條件下（與MDC開路電壓相同）具有較大的電吸附量，由于MDC輸出功率的限制，MCDI的除鹽性能無法進一步提高，并聯(lián)MDC的設(shè)計，在一定程度上提高了MCDI電極的電吸附量。 以MDC與MCDI的組合工藝較好的解決了MDC在處理低濃度鹽水時脫鹽速率下降的問題，同時耦合工藝基本不需要消耗能量，較其他高能耗的除鹽技術(shù)具有很明顯的優(yōu)勢。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P747

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 樊黎生;邱雁臨;施天柱;;咸大頭菜的即食袋裝產(chǎn)品加工工藝[J];適用技術(shù)市場;1997年03期

2 江維達;’93脫鹽和水再利用世界會議在日本橫濱召開[J];膜科學(xué)與技術(shù);1993年04期

3 楊慶峰;;卷式反滲透膜器濃水側(cè)流道缺陷診斷[J];化工學(xué)報;2006年06期

4 高分子教研室材料組;雙酚溶液脫鹽法合成聚芳砜的研究(Ⅰ)聚芳砜004的合成[J];吉林大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版);1979年02期

5 魯學(xué)仁,周萍,宮美樂;海水一級脫鹽CAB膜[J];海洋通報;1985年01期

6 張志誠;;M.巴拉班[J];水處理技術(shù);1986年03期

7 譚永文,沈炎章,盧光榮,石雷;嵊山500噸/日反滲透海水淡化示范工程[J];膜科學(xué)與技術(shù);2000年02期

8 陳躍華;安恩科;;海水淡化與火力發(fā)電廠現(xiàn)狀[J];水電能源科學(xué);2007年05期

9 徐和昆，繆士毅，趙麗芳;海水倒灌致水田鹽漬化特點及脫鹽措施[J];科技通報;1996年06期

10 張建新,王麗玲,王愛云;滴灌技術(shù)在重鹽堿地上種植棉花的試驗[J];干旱區(qū)研究;2001年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 宋恩民;王峰;李鳳山;武愛國;;電吸附除鹽技術(shù)在礦井水深度處理工程中的應(yīng)用[A];2010中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集(第三卷)[C];2010年

2 胡雷周;孔凡旭;楊志軍;竇廣伸;;高爐煤氣脫鹽塔在3200高爐上的應(yīng)用[A];2011年河北省煉鐵技術(shù)暨學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

3 何琨;吳德榮;馬紫峰;;大型乙烯裂解爐與固體氧化物燃料電池的聯(lián)合[A];第十二屆中國固態(tài)離子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

4 韓敏芳;彭蘇萍;王立剛;;固體氧化物燃料電池制備方法評述[A];第四屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

5 朱文菊;;燃料電池用石墨材料[A];第19屆炭—石墨材料學(xué)術(shù)會論文集[C];2004年

6 董華;馮瑞香;艾新平;楊漢西;;一種直接硼氫化鉀燃料電池[A];第十二屆中國固態(tài)離子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

7 李x┤

本文編號：2791735