離子交換改性多孔活性炭的電容去離子及脫除重金屬性能研究
發(fā)布時間：2021-07-29 08:27
目前常見的海水淡化技術有反滲透、蒸餾、電滲析等,相比之下,以雙電層電容（EDL）為基礎的電容去離子技術（CDI）作為一種低能耗、高效率以及無污染的新型淡化技術逐漸成為研究的熱點。在整個電容去離子研究中,電極材料的選擇是其核心問題。通常來說,炭材料由于其來源廣泛、成本較低,同時具有較高的比表面積、豐富的孔隙結構以及良好的電化學穩(wěn)定性,因此是一種理想的電吸附材料。然而考慮到其較低的比電容和較高的內(nèi)部阻抗,需要對它進一步改性來充分提高吸附性能。本文主要是以離子交換樹脂作為前驅體,將ZnCl2溶液與樹脂進行充分的離子交換,保證Zn2+均勻負載到樹脂上,利用其低沸點特性,使部分Zn2+在高溫下逸出形成多孔結構,從而制備出多孔炭材料。進一步選用不同活化劑,探究活化方式對炭材料電化學性能以及吸附性能的影響。最終在模擬海水和廢水條件下,探究不同操作條件對多孔炭材料吸附性能的影響,同時研究其循環(huán)再生性能,具體內(nèi)容和結論如下:（1）多孔炭材料經(jīng)CO2活化后,顯示出較大的比表面積(1162m2g-1)和總孔容(0.793cm3 g-...
【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】：81 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
世界水資源分布
杭州電子科技大學碩士學位論文3具有高效低能耗、設備簡單易控制等優(yōu)點，目前廣泛應用于全球海水脫鹽工程中。同時，反滲透也有一定的劣勢不容忽略，首先產(chǎn)生的壓力需要外部能耗來滿足，其次是膜污染和濃縮物的管理[14]。近幾年來，海水的預處理可以適當減少污垢[15]，不過濃縮物傾倒在海中會對環(huán)境造成嚴重的負面影響，所以還需要其它處理方案來進一步解決濃縮物管理的問題[15]。圖1.2反滲透過程示意圖1.2.2多級閃蒸(Multi-StageFlash,MSF)多級閃蒸是基于蒸餾原理，其核心是控制壓力的變化。將加熱到一定溫度的鹽水依次通過壓力逐漸降低的閃蒸室，以此來閃蒸汽化，最終冷凝成淡水達到脫鹽目的，如圖1.3所示[16]。同時，根據(jù)脫鹽后水垢的處理方法來確定處理工藝的溫度范圍[17]。該方法設備簡單、成本費用較低、對原液的要求較低，在現(xiàn)實生活中適用于大規(guī)模的海水處理，但是設備易腐蝕、運行成本較高等劣勢也不容忽略[18]。圖1.3多級閃蒸工藝流程圖
杭州電子科技大學碩士學位論文3具有高效低能耗、設備簡單易控制等優(yōu)點，目前廣泛應用于全球海水脫鹽工程中。同時，反滲透也有一定的劣勢不容忽略，首先產(chǎn)生的壓力需要外部能耗來滿足，其次是膜污染和濃縮物的管理[14]。近幾年來，海水的預處理可以適當減少污垢[15]，不過濃縮物傾倒在海中會對環(huán)境造成嚴重的負面影響，所以還需要其它處理方案來進一步解決濃縮物管理的問題[15]。圖1.2反滲透過程示意圖1.2.2多級閃蒸(Multi-StageFlash,MSF)多級閃蒸是基于蒸餾原理，其核心是控制壓力的變化。將加熱到一定溫度的鹽水依次通過壓力逐漸降低的閃蒸室，以此來閃蒸汽化，最終冷凝成淡水達到脫鹽目的，如圖1.3所示[16]。同時，根據(jù)脫鹽后水垢的處理方法來確定處理工藝的溫度范圍[17]。該方法設備簡單、成本費用較低、對原液的要求較低，在現(xiàn)實生活中適用于大規(guī)模的海水處理，但是設備易腐蝕、運行成本較高等劣勢也不容忽略[18]。圖1.3多級閃蒸工藝流程圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于XPS技術的不同密度煤樣中硫的類型和含量研究[J]. 蔡川川,楊明虎,潘露露,張明旭,葛濤. 選煤技術. 2018(05)
[2]淺析我國海水淡化技術[J]. 邱明英. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2018(03)
[3]氮硫雙摻雜活性炭材料的制備和電容性能(英文)[J]. 李朝輝,李仕蛟,周晉,朱婷婷,沈紅龍,禚淑萍. 物理化學學報. 2015(04)
[4]我國海水淡化進展與展望[J]. 楊尚寶. 水處理技術. 2014(12)
[5]非共價鍵法改性碳納米管的研究進展[J]. 張文治,堅增運,王素敏,李建平. 高分子通報. 2014(06)
[6]海水淡化技術現(xiàn)狀及新技術評述[J]. 王宏濤,李保安,劉兵. 鹽業(yè)與化工. 2014(06)
[7]淺析我國水資源現(xiàn)狀與問題[J]. 趙洪武. 才智. 2012(16)
[8]世界水資源現(xiàn)狀堪憂 水問題挑戰(zhàn)異常嚴峻[J]. 潮輪. 生態(tài)經(jīng)濟. 2012(05)
[9]電吸附去除水中的Ni2+、Cu2+[J]. 王璐,高湘,聶守田. 環(huán)�？萍�. 2010(04)
[10]《水的除鹽方法與工程應用》出版[J]. 工業(yè)水處理. 2008(12)
碩士論文
[1]多孔炭和流動電極的制備及其脫鹽性能的研究[D]. 孟玉蘭.大連理工大學 2015
本文編號：3308982
【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】：81 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
世界水資源分布
杭州電子科技大學碩士學位論文3具有高效低能耗、設備簡單易控制等優(yōu)點，目前廣泛應用于全球海水脫鹽工程中。同時，反滲透也有一定的劣勢不容忽略，首先產(chǎn)生的壓力需要外部能耗來滿足，其次是膜污染和濃縮物的管理[14]。近幾年來，海水的預處理可以適當減少污垢[15]，不過濃縮物傾倒在海中會對環(huán)境造成嚴重的負面影響，所以還需要其它處理方案來進一步解決濃縮物管理的問題[15]。圖1.2反滲透過程示意圖1.2.2多級閃蒸(Multi-StageFlash,MSF)多級閃蒸是基于蒸餾原理，其核心是控制壓力的變化。將加熱到一定溫度的鹽水依次通過壓力逐漸降低的閃蒸室，以此來閃蒸汽化，最終冷凝成淡水達到脫鹽目的，如圖1.3所示[16]。同時，根據(jù)脫鹽后水垢的處理方法來確定處理工藝的溫度范圍[17]。該方法設備簡單、成本費用較低、對原液的要求較低，在現(xiàn)實生活中適用于大規(guī)模的海水處理，但是設備易腐蝕、運行成本較高等劣勢也不容忽略[18]。圖1.3多級閃蒸工藝流程圖
杭州電子科技大學碩士學位論文3具有高效低能耗、設備簡單易控制等優(yōu)點，目前廣泛應用于全球海水脫鹽工程中。同時，反滲透也有一定的劣勢不容忽略，首先產(chǎn)生的壓力需要外部能耗來滿足，其次是膜污染和濃縮物的管理[14]。近幾年來，海水的預處理可以適當減少污垢[15]，不過濃縮物傾倒在海中會對環(huán)境造成嚴重的負面影響，所以還需要其它處理方案來進一步解決濃縮物管理的問題[15]。圖1.2反滲透過程示意圖1.2.2多級閃蒸(Multi-StageFlash,MSF)多級閃蒸是基于蒸餾原理，其核心是控制壓力的變化。將加熱到一定溫度的鹽水依次通過壓力逐漸降低的閃蒸室，以此來閃蒸汽化，最終冷凝成淡水達到脫鹽目的，如圖1.3所示[16]。同時，根據(jù)脫鹽后水垢的處理方法來確定處理工藝的溫度范圍[17]。該方法設備簡單、成本費用較低、對原液的要求較低，在現(xiàn)實生活中適用于大規(guī)模的海水處理，但是設備易腐蝕、運行成本較高等劣勢也不容忽略[18]。圖1.3多級閃蒸工藝流程圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于XPS技術的不同密度煤樣中硫的類型和含量研究[J]. 蔡川川,楊明虎,潘露露,張明旭,葛濤. 選煤技術. 2018(05)
[2]淺析我國海水淡化技術[J]. 邱明英. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2018(03)
[3]氮硫雙摻雜活性炭材料的制備和電容性能(英文)[J]. 李朝輝,李仕蛟,周晉,朱婷婷,沈紅龍,禚淑萍. 物理化學學報. 2015(04)
[4]我國海水淡化進展與展望[J]. 楊尚寶. 水處理技術. 2014(12)
[5]非共價鍵法改性碳納米管的研究進展[J]. 張文治,堅增運,王素敏,李建平. 高分子通報. 2014(06)
[6]海水淡化技術現(xiàn)狀及新技術評述[J]. 王宏濤,李保安,劉兵. 鹽業(yè)與化工. 2014(06)
[7]淺析我國水資源現(xiàn)狀與問題[J]. 趙洪武. 才智. 2012(16)
[8]世界水資源現(xiàn)狀堪憂 水問題挑戰(zhàn)異常嚴峻[J]. 潮輪. 生態(tài)經(jīng)濟. 2012(05)
[9]電吸附去除水中的Ni2+、Cu2+[J]. 王璐,高湘,聶守田. 環(huán)�？萍�. 2010(04)
[10]《水的除鹽方法與工程應用》出版[J]. 工業(yè)水處理. 2008(12)
碩士論文
[1]多孔炭和流動電極的制備及其脫鹽性能的研究[D]. 孟玉蘭.大連理工大學 2015
本文編號：3308982
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