本文關(guān)鍵詞：電吸附極板材料對電吸附性能的影響研究

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【摘要】：地球上水資源中僅有百分之三是淡水,所有的生命歸根結(jié)底都要依賴于淡水,它幾乎決定著地球上生命的分布。隨著近些年來人類面臨的淡水資源問題越來越嚴(yán)重,國際社會也逐漸認(rèn)識到淡水問題的嚴(yán)重性。而面對淡水資源危機,我們的應(yīng)對措施主要有海水、苦咸水淡化以及對大量生活污水和工業(yè)廢水進(jìn)行處理并回收利用。在此過程中,電吸附除鹽技術(shù)就顯得尤為重要。電吸附除鹽技術(shù),又稱為電容性除鹽技術(shù),是利用帶電電極表面吸附水中離子以及帶電粒子,從而使水中的溶解鹽類以及其他的一些帶電物質(zhì)在電吸附電極表面富集濃縮,從而實現(xiàn)水的除鹽處理的一項水處理技術(shù)。它與反滲透、電滲析等傳統(tǒng)的除鹽技術(shù)相比,它具有成本低,能耗小,工藝及設(shè)備簡單,易于操作,而且在除鹽過程中不需要進(jìn)行酸堿再生,不會造成二次污染等特點。本實驗以金屬電極板為基礎(chǔ),以活性炭纖維為輔助材料,組成金屬極板與碳材料的復(fù)合材料,通過改變不同的電極板材料來研究其對電吸附性能的影響,探索流不同材料的電吸附性能。本實采用自制的傳統(tǒng)板式電吸附除鹽裝置,分別采用304不銹鋼板、鈦板和釕銥涂層鈦板復(fù)合活性炭纖維作為電吸附極板,采用單因素分析法,研究了不同極板材料的最佳水處理參數(shù),最后對不同電極板的氨氮及有機物的吸附進(jìn)行測定,對不同材料電極板的脫鹽機理以及脫鹽性能進(jìn)行深入研究。論文的主要工作1、在電極板電壓為1.0V~3.0V范圍內(nèi),研究三種材料電極板的除鹽率,在其他條件相同的情況下,在一定的電壓范圍內(nèi),電吸附的除鹽效率隨著極板電壓的增大而有所增加。但與此同,在增加電壓的過程中引起的副反應(yīng)會使得除鹽效率降低、能耗增大,在經(jīng)過分析對比后得出各不同材料電極板的最佳電壓。2、在進(jìn)水電導(dǎo)率為300uS/cm~2000 uS/cm范圍內(nèi),研究三種材料電極板的除鹽率,在其他條件都相同的情況下,在一定范圍內(nèi),隨著進(jìn)水電導(dǎo)率的增加,吸附速率有所增大,但最大去除率卻越來越小,較高去除率維持時間也越來越短,因此,綜合分析后分別得出不同材料電極板的最佳進(jìn)水電導(dǎo)率,以便為實際生產(chǎn)中根據(jù)原水情況來制定電吸附裝置提供一定的指導(dǎo)作用。3、在進(jìn)水流量為5ml/min~15ml/min范圍內(nèi),研究三種材料電極板的除鹽效率,在其他條件都相同的情況下,電吸附的除鹽效率會隨著進(jìn)水流量的增加而下降,但是進(jìn)水流量過低又會影響產(chǎn)水率,在綜合分析后分別得出三種材料電極板對應(yīng)的最佳進(jìn)水流量。4、考察三種材料電極板在相同控制條件下對NaCl、MgCl_2以及KCl模擬鹽水的處理效率,并分析其中的吸附機理。5、考察三種材料電極板相同控制條件下,對氨氮以及有機物的吸附情況。論文的主要創(chuàng)新點如下:1、首次探究不同金屬加活性炭纖維電極板在處理含鹽水時的控制條件以及在不同條件下的電吸附效率。2、首次測試不同金屬加活性炭纖維電極板對不同鹽離子的吸附效率以及對氨氮、有機物的吸附效率。
【關(guān)鍵詞】：電吸附脫鹽技術(shù) 雙電層 金屬電極板 除鹽
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O647.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 課題背景11-12
• 1.2 電吸附技術(shù)發(fā)展歷程及研究進(jìn)展12
• 1.3 水處理常用除鹽方法12-17
• 1.3.1 水處理除鹽方法概論12-14
• 1.3.2 電吸附脫鹽技術(shù)與其它脫鹽技術(shù)的比較14-16
• 1.3.3 電吸附原理及吸附模型16
• 1.3.4 電吸附雙電層理論基礎(chǔ)16-17
• 1.4 課題的研究目的、意義及研究內(nèi)容17-19
• 1.4.1 研究的目的及意義17
• 1.4.2 研究內(nèi)容17-18
• 1.4.3 實驗技術(shù)路線18-19
• 2 實驗原理、方法及實驗裝置19-28
• 2.1 實驗理論19-24
• 2.1.1 電吸附除鹽的基本原理19
• 2.1.2 雙電層理論19-23
• 2.1.3 電吸附電極吸附量23-24
• 2.2 實驗設(shè)計24-28
• 2.2.1 實驗儀器及材料24-25
• 2.2.2 實驗設(shè)備與測定方法25-26
• 2.2.3 電吸附除鹽工藝流程26-28
• 3 操作電壓對不同電極板材料吸附性能影響研究28-38
• 3.1 不同操作電壓對不銹鋼復(fù)合電極的吸附性能影響測試28-31
• 3.1.1 不同操作電壓對不銹鋼復(fù)合電極板的吸附性能影響28-30
• 3.1.2 不同操作電壓對不銹鋼復(fù)合電極板工作電流的影響30-31
• 3.2 不同操作電壓對鈦復(fù)合電極的吸附性能影響測試31-34
• 3.2.1 不同操作電壓對鈦復(fù)合電極板的吸附性能影響31-33
• 3.2.2 不同操作電壓對鈦復(fù)合電極板工作電流的影響33-34
• 3.3 不同操作電壓對釕銥鈦復(fù)合電極的吸附性能影響測試34-36
• 3.3.1 不同操作電壓對釕銥鈦復(fù)合電極板的吸附性能影響34-35
• 3.3.2 不同操作電壓對釕銥鈦復(fù)合電極板工作電流的影響35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-38
• 4 進(jìn)水電導(dǎo)率對不同電極板材料吸附性能影響研究38-46
• 4.1 進(jìn)水電導(dǎo)率對不銹鋼復(fù)合電極板的除鹽效率影響38-40
• 4.1.1 不同進(jìn)水電導(dǎo)率對不銹鋼電極板的除鹽效率影響38-39
• 4.1.2 不同進(jìn)水電導(dǎo)率對不銹鋼電極板工作電流的影響39-40
• 4.2 進(jìn)水電導(dǎo)率對鈦復(fù)合電極板的除鹽效率影響40-43
• 4.2.1 不同進(jìn)水電導(dǎo)率對鈦復(fù)合電極板的除鹽效率影響40-42
• 4.2.2 不同進(jìn)水電導(dǎo)率對鈦復(fù)合電極板工作電流的影響42-43
• 4.3 進(jìn)水電導(dǎo)率對釕銥鈦復(fù)合電極板的除鹽效率影響43-44
• 4.3.1 不同進(jìn)水電導(dǎo)率對釕銥鈦復(fù)合電極板的除鹽效率影響43-44
• 4.3.2 不同進(jìn)水電導(dǎo)率對釕銥鈦復(fù)合電極板工作電流的影響44
• 4.4 本章小結(jié)44-46
• 5 進(jìn)水流量對不同電極板材料吸附性能影響研究46-54
• 5.1 進(jìn)水流量對不銹鋼復(fù)合電極板的除鹽效果的影響研究46-48
• 5.1.1 不同進(jìn)水流量對不銹鋼復(fù)合電極板的除鹽效率影響46-47
• 5.1.2 不同進(jìn)水流量對不銹鋼復(fù)合電極板工作電流的影響47-48
• 5.2 進(jìn)水流量對鈦復(fù)合電極板的除鹽效果的影響研究48-50
• 5.2.1 不同進(jìn)水流量對鈦電極板的除鹽效率影響48-50
• 5.2.2 不同進(jìn)水流量對鈦電極板工作電流的影響50
• 5.3 進(jìn)水流量對鈦復(fù)合電極板的除鹽效果的影響研究50-52
• 5.3.1 不同進(jìn)水流量對釕銥涂層鈦電極板的除鹽效率影響50-52
• 5.3.2 不同進(jìn)水流量對釕銥涂層鈦電極板的除鹽效率影響52
• 5.4 本章小結(jié)52-54
• 6 不同材料電極板對不同離子的去除效果測試54-64
• 6.1 不銹鋼復(fù)合電極板對不同離子去除效果分析54-57
• 6.1.1 不銹鋼復(fù)合電極板對同主族元素離子的吸附測試54-56
• 6.1.2 不銹鋼復(fù)合電極板對同周期元素離子的吸附測試56-57
• 6.2 鈦復(fù)合電極板對不同離子去除效果分析57-60
• 6.2.1 鈦復(fù)合電極板對同主族元素離子的吸附測試57-59
• 6.2.2 鈦復(fù)合電極板對同周期元素離子的吸附測試59-60
• 6.3 釕銥鈦復(fù)合電極板對不同離子去除效果分析60-62
• 6.3.1 釕銥鈦復(fù)合電極板對同主族元素離子的吸附測試60-61
• 6.3.2 釕銥鈦復(fù)合電極板對同周期元素離子的吸附測試61-62
• 6.4 本章小結(jié)62-64
• 7 不同材料電極板對氨氮及有機物吸附效果測定64-70
• 7.1 不同材料電極板對氨氮吸附效果測定64-66
• 7.1.1 不銹鋼電極板對氨氮去除效果分析64-65
• 7.1.2 鈦電極板對氨氮去除效果分析65
• 7.1.3 釕銥鈦電極板對氨氮去除效果分析65-66
• 7.2 不同材料電極板對COD_(Cr)吸附效果測定66-69
• 7.2.1 不銹鋼電極板對COD_(Cr)去除效果分析67
• 7.2.2 鈦電極板對COD_(Cr)去除效果分析67-68
• 7.2.3 釕銥涂層鈦電極板對COD_(Cr)去除效果分析68-69
• 7.3 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論與建議70-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果78

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 姚吻華,牛永平,朱建輝,胡鎖柱;電除塵器收塵極板腐蝕的處理方法[J];水泥;2003年08期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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3 劉萌;電吸附極板材料對電吸附性能的影響研究[D];蘭州交通大學(xué);2016年

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本文編號：941066