水資源重金屬污染已成為當下突出的環(huán)境問題。隨著國家對環(huán)保要求的不斷提高,迫使重金屬廢水處理工藝做出改革與升級�，F(xiàn)有研究已證明高效、穩(wěn)定、環(huán)境友好型的電去離子(Electrodeionization,EDI)技術用于低濃度重金屬廢水處理的可行性,但過程傳質(zhì)效率與膜堆結(jié)垢卻阻礙了其工業(yè)推廣�，F(xiàn)有研究雖找出了影響傳質(zhì)與膜堆結(jié)垢的部分因素,但卻未能將做出的改進進行有效組合,對膜堆內(nèi)部的設計優(yōu)化過于單一。 本文以現(xiàn)有研究結(jié)果為基礎,從EDI膜堆結(jié)構(gòu)設計出發(fā),將加強過程傳質(zhì)與抑制膜堆結(jié)垢的有效手段進行合理組合,并在EDI膜堆濃水室填充一定體積比的陰陽離子樹脂,通過濃水室內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化調(diào)整濃水室中水解離程度及陰陽離子遷移速率,并由陰陽樹脂的交換作用使得濃水室溶液pH相對穩(wěn)定,達到緩解濃水室結(jié)垢現(xiàn)象及提高重金屬廢水分離效果的目標。本文模擬典型的電鍍漂洗含鎳廢水作為處理對象,考察并分析了過程操作條件及濃淡水室樹脂填充模式對EDI性能的影響,在優(yōu)化膜堆內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎上進行了EDI設備處理低濃度含鎳廢水的長期穩(wěn)定性研究。具體研究如下： 1.EDI膜堆結(jié)構(gòu)的設計�；诶碚摲治黾扒叭藢DI膜堆所做的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,...

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【學位級別】：碩士

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致謝
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 概述
    1.2 重金屬廢水概述
        1.2.1 重金屬廢水來源和危害
        1.2.2 重金屬廢水的排放標準
        1.2.3 重金屬廢水的處理方法
            1.2.3.1 化學法
            1.2.3.2 物理法
            1.2.3.3 生物處理法
            1.2.3.4 膜分離法
    1.3 EDI技術處理重金屬廢水的研究
        1.3.1 EDI技術的基本原理
        1.3.2 EDI技術用于制備超純水
        1.3.3 EDI技術用于處理低濃度重金屬廢水
            1.3.3.1 膜堆運行模式
            1.3.3.2 過程特殊性
            1.3.3.3 重點研究方向
    1.4 課題研究意義與研究內(nèi)容
        1.4.1 課題研究意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗裝置、材料與分析檢測方法
    2.1 EDI膜堆及工藝流程設計
        2.1.1 膜堆材料
            2.1.1.1 隔板與電極
            2.1.1.2 離子交換樹脂
            2.1.1.3 離子交換膜
        2.1.2 EDI膜堆結(jié)構(gòu)設計
            2.1.2.1 膜堆隔板流道
            2.1.2.2 樹脂填充方式
            2.1.2.3 膜堆內(nèi)部構(gòu)造
        2.1.3 實驗工藝流程
            2.1.3.1 EDI處理低濃度重金屬廢水膜堆工藝流程
            2.1.3.2 實驗工藝流程與實驗裝置
    2.2 實驗材料
        2.2.1 離子交換樹脂
        2.2.2 離子交換膜
        2.2.3 實驗試劑
        2.2.4 實驗儀器
    2.3 水質(zhì)分析與檢測
    2.4 過程評價
第三章 淡水室填充陽離子交換樹脂的EDI膜堆對重金屬離子分離性能的研究
    3.1 前言
    3.2 樹脂吸附與電再生
        3.2.1 實驗裝置
        3.2.2 實驗過程
        3.2.3 結(jié)果與討論
            3.2.3.1 穿透曲線
            3.2.3.2 電去離子過程
    3.3 EDI過程用于處理低濃度重金屬廢水
        3.3.1 實驗內(nèi)容與條件
        3.3.2 膜堆電壓對EDI性能的影響
            3.3.2.1 實驗條件
            3.3.2.2 膜堆電壓對膜堆電流的影響
            3.3.2.3 膜堆電壓對淡水室產(chǎn)水水質(zhì)的影響
            3.3.2.4 膜堆電壓對循環(huán)濃縮水水質(zhì)的影響
            3.3.2.5 膜堆電壓對電流效率的影響
        3.3.3 料液流量對EDI性能的影響
            3.3.3.1 料液流量對膜堆電流的影響
            3.3.3.2 料液流量對淡水產(chǎn)水水質(zhì)的影響
        3.3.4 料液Ni²⁺濃度和pH值對EDI性能的影響
            3.3.4.1 料液Ni²⁺濃度對膜堆電流的影響
            3.3.4.2 料液Ni²⁺濃度對淡水產(chǎn)水水質(zhì)的影響
            3.3.4.3 料液pH值對膜堆電流及淡水產(chǎn)水水質(zhì)的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 濃水室中不同的樹脂填充方式對EDI處理重金屬廢水性能的影響
    4.1 前言
    4.2 實驗裝置
    4.3 實驗內(nèi)容與條件
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 濃水室中陰陽樹脂體積比對膜堆電流的影響
        4.4.2 濃水室中陰陽樹脂體積比對產(chǎn)水pH的影響
        4.4.3 濃水室中陰陽樹脂體積比對濃縮水pH的影響
        4.4.4 濃水室中陰陽樹脂體積比對淡水室產(chǎn)水及濃縮水Ni²⁺含量的影響
        4.4.5 最佳濃水室中陰陽樹脂體積比
            4.4.5.1 物料平衡計算
            4.4.5.2 電流效率
            4.4.5.3 考察膜堆有無結(jié)垢
    4.5 小結(jié)
第五章 EDI長期穩(wěn)定性研究
    5.1 實驗裝置和實驗內(nèi)容
    5.2 EDI長期穩(wěn)定性探究
        5.2.1 膜堆電流與膜堆電阻隨運行時間的變化
        5.2.2 淡水室產(chǎn)水Ni²⁺含量隨運行時間的變化
    5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
作者簡介



本文編號：3833901