电吸附技术去除再生水中氯离子的静态吸附实验
电吸附工艺去除再生水中氯离子的研究及实践应用
氯离子去除目标要求：浓度降到 300 mg/L 以下。
2.2 静态实验步骤与实验分析 2.2.1 工艺路线 总工艺路线暂定如下： 来水→ 保安过滤（根据水质情况定） →原水箱 → 电吸附模块 → 净水箱
图 2 工艺流程
图 4 电吸附技术对氯离子去除效果变化 情况
排放水以实际化验结果作为衡量标准， 从中可以看出，试验期间，原水平均 TDS
在 1156mg/L， 产 水 平 均 TDS 为 439mg/ L， 浓 水 平 均 TDS 在 2004mg/L，TDS 平 均 去 除 率 为 62.0%， 而 且 去除效果非常稳定。
2.2.4 氯 化 物 去 除 效果
氯离子是本次试验 研究的主要指标，是总 盐中含量最高的组分， 氯离子浓度高会对再生
1.1 电吸附水处理原理简述 如图 1，原水从一端进入由两电极板形 成的空间中流过，在阴、阳极之间流动时受 到电场的作用，随着电极吸附带电粒子的增 多，从而使水中的溶解盐类、胶体颗粒及其 带电物质滞留在电极表面，最终实现溶解的 离子与水的分离，获得较为净化的出水。
⑤ 抗油类污染 由于电吸附除盐装置采用特殊的惰性 材料为电极，可抗油类污染。 ⑥ 操作及维护简便 由于电吸附系统不采用膜类元件，对 原水要求不高。自动化程度高，对运行管理 人员的要求低。 ⑦ 运行费用低 该技术属于常压操作，能耗比较低。 原因在于电吸附技术净化是将水中的不同类 型的离子分别提取分离出来，而不是把作为 溶剂的水分子从待处理的原水中分离出来。 2 电吸附技术在再生水处理中去除氯离 子的实验 在中小城市市政再生水的处理过程中， 很多情况是用户使用后的浓缩废水又排回城 市管网进入原污水处理厂，形成了盐类特别 是氯离子在整个城市排水处理系统内循环而 导致浓度不断升高，如果采用常规诸如石灰 软化法等处理工艺，无法去除氯离子，而难 以达到对氯离子要求较为严格用户的水质指 标，特别是对使用再生水作为冷却水的热电 厂等单位，采用除盐处理工艺对氯离子的去 除十分必要和有效。 由于电吸附技术具有上述优点，决定 采用电吸附技术对再生水中的氯离子进行去 除实验研究。 2.1 实验概况 本实验研究的是电吸附技术去除水中 氯离子的可行性及其去除率，实验用水采用 我公司再生水处理厂再生回用生物处理后的 出水，目的是研究电吸附工艺代替石灰软化 工艺对氯离子的去除效果。其主要水质指标 见表 1。
电吸附技术去除再生水中氯离子的静态吸附实验
时 间， 图 ２ １重复进行吸附实验 ． 按 — 观察 出水氯离子浓度变化 ， 制作 出 水氯离子浓度随吸附时间的变化 曲线 本 实验研究 的是 电吸附技术去除水 中氯离子 的可行性 ． 实验用水 从 图 ２ ２中可 以看出 ． － 出水氯离子浓度在吸附过程随 时间的变化 主要采 用河北省某处理厂再生回用生物处理后 的出水 ． 主要水质指 其 规律 。当接通电源 ． 电极两端加上电压后 ． 随着反应时 间的延长 ． 液 溶 标见表 １ １ －。 中氯 离子 浓 度逐 渐 降低 ．出水 浓度 开 始 下降 ．５ ｉ １ｒｎ后浓 度 降 到 ａ 表 １ １ 实验用水水质指标 — ２ ５ ｇ 。１ｍ ｎ ０ ｍ ／ ５ ｉ 后趋于平缓 ．且与 ２ｍ ｎ时剩余 氯离子浓度相差 不 Ｌ ０ｉ 项 目 单 位 数 值 大 ． １ｍ ｎ时氯离子浓度与 ２ ｍｉ 而 ５ｉ ５ ｎ时的基本相 同． 这说 明 当吸 附时 ｐ Ｈ ６ ９ ～ 间为 １ｒ ｎ ， ５ ｉ 时 吸附基本 已达到饱和 ． ａ 即便再延 长处理 时间 ． 中的 溶液 剩余 氯离子浓度基本不发生变化 ． 吸附时间定 为 １ ｍｎ 故将 ５ｉ 这 一现 碱 度 ｍ ｏＬ ｍ Ｉ ／ ３２ ． ４ 象表明 ． 通电后水 中的离子在 电极处发生 了显著的电吸 附． 中氯离 水 ＴＳ Ｄ ｍ Ｌ ｄ １１ ２５ 子由于静 电引力的作用被电极吸附 ． 储存于该电极表面形成的双电层 硬 度 ｍ ｏＬ ｍ Ｙ ５ｌ ３ 中． 而不是 因为 电解或其它化学作用得到去除的 证明了 电吸附法去 氯离 子 ｍ 几 ｇ ４２ １ 除水中氯离子的可行性
【 要】 摘 本文通过 实验室静 态吸 附研究 了电吸附技 术对 氯离子的去除效率， 以及影响去除率的各种因素 ， 结合进水水质和 处理要 求， 定 确 了 电压 ５ 极板间距 １ ｃ 吸 附时间为 １ ｎ 在 Ｖ， ， ｍ， ０ ５ 为最佳的吸 附工 况； ｍｉ 考察流量对氯 离子去 除率的影响 ； 最后将 实验结果 应用到工程研 究中， 提 出了水回用工程体现 出较好 的经济 、 环境和社会效益 ， 有一定的推 广应用价值。 【 关键词 】 电吸 附； 离子； 氯 去除率
《废水中氯离子去除研究实验方案》实验方案
废水中氯离子去除研究实验方案实验中要研究的变量有：电解电压、电解电流、电解时间、极间距、pH、废水浓度、同时测量的因数有溶液温度、电导率、电解水量、液面高度等一、膜电解的方式：1、研究电流对去除效率的影响。
电流数值设置为0.5A、0.8A、1.0A、1.2A等，控制其他条件一致，每电解一小时测量一次溶液中氯离子浓度，累计电解，直至氯离子的去除效率达到90%以上2、研究废水浓度对去除效率的影响。
配制不同浓度的废水，如5000mg/L、8000mg/L、10000mg/L、12000mg/L等3、研究极间距对去除效率的影响。
每次实验控制其他变量一致，改变极间距，如7.5cm、5cm、3.5cm、2cm等4、研究pH对去除效率的影响。
做三次实验，分别调节溶液呈酸性、中性、碱性，如pH=4、pH=7、pH=10等二、烧杯电解的方式：控制条件与膜电解条件一致，研究方向一致三、氯离子浓度的检测采用硝酸银滴定法：在中性至弱碱性范围（pH 6.5 ~ 10.5）以铬酸钾为指示剂，用硝酸银滴定氯化物时，由于氯化银的溶解度小于铬酸银的溶解度，氯离子首先被安全沉淀后，然后铬酸盐以铬酸银的形式被沉淀，产生砖红色，指示滴定终点到达。
该沉淀滴定的反应式如下：Ag+ + Cl-→AgCl↓2Ag+ + CrO4→Ag2CrO4↓（砖红色）铬酸根离子的浓度与沉淀形成的快慢有关，必须加入足量的指示剂。
且由于有稍过量的硝酸银与铬酸钾形成铬酸银沉淀的终点较难判断，所以需要以蒸馏水做空白滴定，以作对照判断，使终点色调一致。
四、实验步骤：（1）用吸管吸取50mL水样或经过预处理的水样（若氯化物含量高，可取适量水样用蒸馏水稀释至50mL），置于锥形瓶中。
另取一锥形瓶加入50mL蒸馏水作空白试验。
（2）如水样pH在6.5~10.5范围内，可直接滴定，超出此范围的水样应以酚酞作指示剂，用稀硫酸或氢氧化钠的溶液调节至红色刚刚退去。
（3）加入1mL铬酸钾溶液，用硝酸银标准溶液滴定至砖红色沉淀刚刚出现即为滴定终点。
电吸附法去除地下水中离子的试验研究
技术总结电吸附法去除地下水中离子的试验研究刘海静1, 张鸿涛1, 孙晓慰2(1.清华大学环境科学与工程系,北京100084; 2.常州爱思特净化设备有限公司,江苏常州213022) 摘 要: 基于双电层理论的电吸附方法是近年来发展起来的一种新型的去除水中离子的方法。
采用新型电吸附设备处理清华大学地下水的试验结果表明,电吸附方法可以有效去除水中的离子,去除效果取决于电压、流量、电极对数等参数。
当电压为1.55V 、流量为40L/h 、采用100对电极时,出水电导率为30～50μS/cm ,硬度可由278.3mg/L (以CaCO 3计)降低到20.3mg/L ,再生时间与运行时间之比为1∶3.6。
关键词: 电吸附; 电导率; 硬度中图分类号:TU991 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2003)11-0036-03 电吸附法因其简单、新颖和环保的特点而受到人们的重视,其中美国Lawrence Livermore 国家实验室在理论和应用方面取得很多研究成果,国内近年来也开始了这方面的研究[1、2]。
1 基本原理电吸附的基本原理如图1所示,通过对含盐水溶液施加静电场,强制其中的离子向带有相反电荷的电极处移动,并被束缚在电极表面形成的双电层中,起到去除离子的效果。
在实际的工艺应用中一般采用碳电极材料,不仅导电性能良好,而且具有很大的比表面积,置于静电场中时碳电极会在其与溶液界面处产生很强的双电层(厚度一般为1～10nm ),能吸引大量的离子并储存一定的能量。
当吸附达到饱和后则除去外加电场并将电极短接,此时吸附的离子被释放到溶液中,解吸后的电极可重新投入使用[1]。
图1 电吸附原理示意图2 试验装置与方法211 试验装置试验装置由水箱、水泵、流量计、电吸附模块、电导率仪及压力计等组成。
电吸附模块的具体构造如图2所示。
图2 模块构造示意图工作模块采用EM K110型电吸附模块,电极尺寸为400mm ×200mm ×2mm (长×宽×厚),采用具有导电性的环氧树脂将电极分别粘在配电底板的两侧,每对配电底板之间构成一对电极,将50对电极组装在一起(板间距约6mm )并用螺栓固定即得到一个电吸附模块,模块尺寸为350mm ×220mm ×460mm (长×宽×高)。
电吸附水处理新技术
钛电吸附基本原理---中央空调水处理新技术深圳立清环保电吸附水处理设备是采用日本、德国先进技术，自主研发生产的新一代高效除垢、除锈、杀菌，灭菌设备，采用纯物理方法，全面解决了循环水系统的除垢、除锈、除氯、杀菌、灭藻等一系列问题，为客户提供高效、省钱、省心、节电、环保、零排放的解决方案，是目前生态型企业的首选产品。
电吸附抗垢防锈机由控制箱和反应器两系统组成，其核心部件分别是主控板和加电电极。
电吸附设备的主要工作原理是：主控板发出高频，通过电极产生比磁石式电磁线圈高10000倍的低压高频波，使水体产生电气分解，将水的活性氧元素及部分氢元素分开释放活性氧，并把氢元素存在水中，在电解过程中，水的氧化还原地位不断降低，改善水质情况。
1 防垢、除垢原理根据电子高频振荡原理，由主机控制器产生的高频电信号，通过反应器作用于水中，把电能转化为水分子体系的内能，使水分子的物理特性发生变化即水由原来靠氢键结合稳定大分子聚合体裂变成活性很高的单个分子和具有很强极性的偶板子使得水中溶有的碳酸盐、硫酸盐(Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO32- )等盐类的金属离子、酸根离子分别被高活性的偶极子所包围，因而减少了金属离子和酸根离子的相遇机会与结合能力，并且它们在电场力的作用下，其运动方向和状态要发生改变，从而达到有效的防垢效果。
水作为弱极性分子，其外围电子受外加电场力的作用而被激励，使电子由原来的低能轨道跃入高能轨道，电位降低，因此水分子和器壁间的电位差减小，甚至消失，这便增强了水的渗透能力和洗涤作用，使经过处理后的水对成垢物质有一定的破坏能力，使器壁上的老垢在水的作用力下逐渐龟裂脱落，从而达到有效的除垢效果。
而由于高频电流的作用下，在水中结晶析出的水垢成分的晶体颗粒被打破了原有的排列顺序，不再有规律的针状排列在设备或管道的器壁上，而是以颗粒状和絮状漂浮在水中。
而这些颗粒和絮状物在反应器（电极）里的特殊触媒的作用下，被吸附到反应器的外网，通过取出反应器进行清理，无需把管道中的水排掉，既达到除垢、防垢的作用，又节省水资源。
电镀废水中氯离子去除技术研究进展
电镀废水中氯离子去除技术研究进展
宋键;姚耀;过瑶瑶;万传云
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2022(41)15
【摘要】简介了电镀废水中氯离子的主要来源,重点介绍了电镀废水中氯离子去除技术(包括蒸发分离法、膜分离法、萃取分离法、化学沉淀法、电解法、电渗析法和离子交换法)的研究进展,展望了电镀废水中氯离子去除技术的发展。
【总页数】5页(P1111-1115)
【作者】宋键;姚耀;过瑶瑶;万传云
【作者单位】上海应用技术大学化学与环境工程学院;威腾电气集团股份有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TE992.2
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不同电压下电吸附技术去除氯离子效果的试验研究_罗刚
污 染 防 治 技 术 POLLUTION CONTＲOL TECHNOLOGY
Vol． 26 ， No． 4 Aug ．， 2013
不同电压下电吸附技术去除氯 离子效果的试验研究
Abstract ： Electric adsorption as a new water treatment process to remove the ions，has the characteristics of removing salt with high efficiency， low energy consumption， strong anti － pollution ability， and no nead of acid － base regeneration． The electric double layer theory as the foundation of electric adsorption process is a new type of technology to remove ions from water which has been developed in recent years． ESTT400 type of electric adsorption equipment，is used under different voltage to perform the study on the adsorption． The results show that the increase in adsorption with the rising of voltage， the removal rate is a corresponding increase in the adsorption efficiency and adsorption amount，and the working voltage of 1． 4V is more appropriate． Key words： electric adsorption technology； voltage； chlorine ion； removal rate
电吸附技术去除再生水中氯离子的静态吸附实验
电吸附技术去除再生水中氯离子的静态吸附实验【摘要】本文通过实验室静态吸附研究了电吸附技术对氯离子的去除效率，以及影响去除率的各种因素，结合进水水质和处理要求，确定了在电压5V，极板间距1.0cm，吸附时间为15min为最佳的吸附工况；考察流量对氯离子去除率的影响；最后将实验结果应用到工程研究中，提出解决氯离子浓度高的方法。
电吸附技术应用于污水回用工程体现出较好的经济、环境和社会效益，有一定的推广应用价值。
【关键词】电吸附；氯离子；去除率1.实验概况本实验研究的是电吸附技术去除水中氯离子的可行性，实验用水主要采用河北省某处理厂再生回用生物处理后的出水，其主要水质指标如下：2.静态实验步骤与实验分析2.1实验装置首先进行静态吸附实验。
实验装置如图2-1所示。
反应容器为1000ml的烧杯，正负电极分别由两块石墨电极（100mm*50mm*5mm）组成，正负极上所施加电压通过一直流电源来控制。
吸附在恒温磁力搅拌下进行，并维持反应温度为（20土0.5）℃。
2.2实验流程将含氯废水放在电吸附实验装置里，将电极置于反应器中，开启电源，使用搅拌器匀速缓慢搅拌含氯废水，整个实验过程是在恒温下进行，电场作用下，水中带正电荷的离子会向阴极迁移，被电极吸附，水中带负电荷的离子会向阳极迁移，被该电极吸附，都储存于电极表面形成的双电层中；随着离子的富集，水中的氯离子浓度会逐渐降低。
实验每隔5min取水样测氯离子的浓度。
随着时间的延长，反复测定氯离子浓度，直到浓度不变化，吸附达到饱和状态。
关掉电源进行脱附。
实验结果都是在平行实验下得到。
2.3 时间对吸附与脱附效果的影响实验时，将浓度为412mg/l的原水注入电吸附反应器，然后开启电源，不断改变吸附时间，按图2-1重复进行吸附，观察出水氯离子浓度变化，结果可以看出，出水氯离子浓度在吸附过程随时间的变化规律。
当接通电源，电极两端加上电压后，随着反应时间的延长，溶液中氯离子浓度逐渐降低，出水浓度开始下降，15min 后浓度降到205mg/l，趋于平缓，且与20min时剩余氯离子浓度相差不大，而15min时氯离子浓度与25min时的基本相同，这说明当吸附时间为15min时，吸附基本已达到饱和，即便再延长处理时间，溶液中的剩余氯离子浓度基本不发生变化，故将吸附时间定为15min。
电吸附技术去除再生水中氯离子的静态吸附实验
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电吸附技术去除再生水中氯离子的静态吸附实验
刘 燕 峰 （ 张家 口市金川 中水开发利用有限公司
【 摘
河北
张家 口 ０ ７ ５ ０ ０ ０ ）
要】 本 文通过 实验室静 态吸 附研究 了电吸附技术对氯 离子的去 除效率 ， 以及影响去除率的各种 因素， 结合进水水质和 处理要 求， 确定
【 关键 词】 电吸 附； 氯 离子 ； 去除率 １ ． 实 验概 况
本实验研究 的是 电吸附 技术去除水中氯离子的可行性 ． 实验用水 主要采用河北省某处理厂再 生回用生物处理后的出水 ． 其主要水 质指 标如下 ： Ｐ Ｈ（ ６ — ９ ） 碱度（ ３ ． ４ ２ ｍｍ ｌ ０ ／ １ ） Ｔ Ｄ ｓ （ １ ２ １ ５ ｍ ｇ ， １ ） 硬度 （ ５ ． ３ １ ｍ ｍｏ ｌ ／ １ ） 氯离子
（ ４ １ ２ ｍ ｇ ／ ｌ ｙ
１ Ｖ、 ３ ｖ、 ５ ｖ、 ７ Ｖ和 Ｉ Ｏ Ｖ时 ， 分别进行吸附实验。 得 出水氯离子浓度逐渐 降低 随着 电压 的增加则去除效率增高 ． 因为随着 电压 的增大 ． 电极表
面剩余电荷密度增大 ． 电荷与离子之 间静 电引力增强 ． 导致离子在双 电层处发生 富集效果越明显． 溶液 中离子浓度降低越大 虽然电压越 大， 去除率越好 。 但是应考虑经济方 面的问题 ， 另外 ， 通过实验现象可
以看到 ． 当电压过高ｆ ＞ ７ ｖ ） 时可以观察到石墨板 壁有小气泡产生 ， 这表 明水的电解反应 ． 同时伴随着 电压 的升高 ， 电极 出现溶解现象。 所以本 实验将工作 电压控制在 ７ ｖ以下 ２ ． １ 实 验装置 ２ ． ５极板间距对吸附效果 的影响 在工作电压为 ５ ｖ ． 吸附时间为 １ ５ ｍ ｉ ｎ ， 进水氯离子浓度为 ４ １ ２ ｍ ｇ ／ １ ． 改变工作电极极板 间距 ，分别进行实验 。间距为 ０ ． ５ ｃ ｌ ｎ 、 １ ． ０ ｃ ｍ、 １ ． ５ ｃ ｍ、 ２ ｃ ｍ 、 ２ ． ５ ｃ ｍ时按 图 ２ 一 ｌ 重复进行吸附实验 ． 测定出水氯离子浓度 。结果 表明电极间距越小 ， 氯离子去除率越高 ． 最高去除效率是为 ５ １ ． ２ １ ％。这 是 因为随着 电极间距越小 ． 在相 同的电压下产生的双 电层就比较厚 ． 吸 附容量因而得到提高 ． 电极间距越小 ． 电极间氯离子扩散距离缩短 ． 且 湍流度增大 ． 氯离子到达双电层并被其吸附的时间就越短。 ２ ． ６进水 浓度对 吸附效果的影 响 根据水厂长 期监测 的水质指标中 ．有时氯离子浓度高达 ６ ７ ７ ｍｇ ， １ ．本 实验采用分析纯氯化钠 固体和蒸馏水按一定 比例配制而成接近 １ ． 正撤Ｉ ２ ． 及 匝署器｛３ ． 礁力揽掸 子ｔ ４ ． 墨力挽井嚣ｔ ５ ． 受援ｌ ６ 置搋 电 潭 原水浓度的溶液作 为模拟水样 考察不同进水氯离子浓度对吸附效果 图２ — １ 静 态 实 验 装 置 图 ５ ０ ｍ ｇ ， ｑ 、 ４ ０ ０ ｍ ｇ ／ １ 、 ４ ５ ０ ｍ ｇ ／ １ 、 ５ ０ ０ ａ ｒ ｇ ／ １ 、 ６ ０ ０ ｍ ｇ ／ ｌ 、 ６ ５ ０ ｍ ｇ ／ １ 、 首先进行静态 吸附实验 实验装置如 图 ２ － １所示 反应容器为 的影响 ，分别 是 ３ ０ ０ ｍｇ ／ ｌ 针对 这七种 浓度的溶液分别按 图 ２ － １ 重 复进行 吸附实验 。 测 ｌ Ｏ ０ ０ ｍ ｌ 的烧杯 ． 正 负电极分别 由两块石 墨电极 （ １ ０ ０ ｍ ｍ ＊ ５ ０ ｍ ｍ ＊ ５ ｍ ｍ） ７ 得 出氯离子浓度变化的规律 组成 ， 正负极上所施 加电压通过一直流电源来 控制 吸附在恒温磁力 定浓度 ． 结果表明进水氯离子浓度越低 ． 出水水质越好 ３ ５ ０ ａｇ ｒ ／ ｌ 进水浓度 搅拌下进行 ． 并维持反应温度为（ ２ ０土 ０ ． ５ ） ℃ ． 时。 处理率可达到 ５ ４ ． １ ％ 随着浓 度的升高， 处理率逐渐下 降。针对进 ２ ． ２实验流程 要提高处理率 ． 达到要求就需要在实验 中 将含氯废水放 在电吸附实验装置里 ． 将 电极置于反应器 中． 开启 水 氯离子浓度 较大的情况 ． 本 实验 在图 ２ — １ 的实验装置 中 ， 又增加 了一对 同样 电源 ． 使用搅拌 器匀速缓慢搅拌含氯废 水 ． 整个 实验过程是在恒温下 增 加电极 的对数 ． 通过测定氯离子的浓度 ． 效果有所改观 。 在实际工程应用中如 进行 ， 电场作用下 ， 水 中带正 电荷 的离子 会向阴极迁移 ， 被 电极 吸附 ， 的电极 ． 需要采用 电吸附模块 串联 来提高处理效率 ． 保 水 中带 负电荷 的离子会 向阳极迁移 ． 被该电极吸附 ． 都储存 于电极 表 果为了提高出水水质 ． 面形 成的双 电层中 ： 随着离子 的富集 ． 水中的氯离子浓度会逐渐降低 。 证出水水质 。 将 配置 的模拟水样和实际水样在 同样的条件下进行实验 ． 将得 到 实验每隔 ５ ａ ｒ ｉ ｎ 取水样测氯离子的浓度 随着 时间的延长 。 反复测 结果进行 比较 ． 如图 ２ — ２所示 ． 从 图中可 以看出条件 相同时， 模拟水样 定氯离子浓度 ， 直到浓度不 变化 ， 吸附达到饱 和状态 。 关掉电源进行脱 的除去率要高于实际水样。 本课题没有对其他离子的去除率进行实验 附。实验结果都是在平行实验下得到 研究。因为电吸附吸附离子数量 的多少取决于两个 因素 ： 一是离 子的 ２ ． ３时间对吸附与脱 附效果的影响 实验时 ． 将浓 度为 ４ １ ２ ｍ ｇ ］ ｌ 的原水注入 电吸附反应器 ． 然后 开启 电荷 ．一般情况下离子 所带 电荷越多则离子向 电极 内部 的迁 移力越 则吸附的离子越多 ； 二是离 子的体积大小 ， 离子体积越大 ， 则 进入 电源 ， 不 断改变吸附时间 ， 按图 ２ — １ 重复进行吸附 ． 观察 出水氯离子浓 大 ． 同时在电极孔道 内时 ． 相同的双电层 表面积上 ， 度变 化 ， 结果可以看 出 出水 氯离子浓度在吸附过程 随时间的变化 规 电极孔 道难度就越大 ． 阳离子去 律。当接通 电源 ， 电极两端加上电压后 ． 随着反应时间的延长 ． 溶液 中 由于离子体积越大则能够容纳的离子数量越少 研究表明 ．
电吸附工艺去除再生水中氯离子的研究及实践应用
2m，垂直孔距为 1.92m，下排孔口距离地 面 1.0m。排水孔采用 PVC 管材，管材内径 10cm，内孔口用两层 400g 土工布反滤层包 裹，排水管向外呈 5% 坡度。
为防止两侧山坡坡面汇流对弃渣的冲 刷，提高挡渣墙的稳定性，在渣场靠近山坡 周边设置排水沟，其洪水频率采用 20 年一 遇洪水标准。根据弃渣场位置、地形、土壤、 植被及设计降雨强度等因素，确定排水沟形 式为开敞式梯形浆砌石结构，厚度为 0.3m， 底部碎石垫层。
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资源及环境
中国科技信息 2013 年第 15 期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Aug.2013
化措施恢复植被。绿化区域需进行全面的土 地整治，整地面积 2.17hm2，乔、灌木株间 距 2m×2m，草籽按 50kg/hm2 标准撒播。 撒播草籽面积 1.09hm2，乔木初步选择刺槐， 灌木选用紫穗槐，草种选择紫花苜蓿。经计 算，栽植乔木 2900 株，灌木 2900 株，撒播 草籽 55kg。
2.6 弃渣场防治区 本工程弃渣采用集中堆放的形式，共 设 3 个弃渣场，占地面积共 2.47hm2。为防 止弃渣场产生水土流失，对弃渣场采取表土 剥离、挡渣墙、排水沟、渣场表面绿化、临 时堆土防护等措施。 （1） 工程措施及临时措施 ①表土剥离、回覆及临时堆土防护 为满足弃渣场后期植被恢复需要，在 弃渣堆放前先进行表土剥离，剥离表土深度 平均为 0.3m，剥离表土面积为 2.47hm2， 剥离表土总量 7410m3。待弃渣结束后，将 剥离表土回覆至弃渣场表面，回覆表土总 量 7410 万 m3。剥离表土堆放期间，采用装 土编织袋临时防护，经计算，需装土编织袋 6600 个，围堰方量 200m3。 ②挡渣墙及排水沟 本工程弃渣场均为沟谷型。其容量按 设计弃渣量设计，适当留有余地；拦挡形式 根据地形、堆渣量的不同，选择浆砌石重力 式挡渣墙防护，并沿山体修筑排水沟，根据 《开发建设项目水土保持技术规范》及《水 利水电工程等级划分及洪水标准》规定，确 定挡渣墙均按 3 级建筑物设计，采用 20 年 一遇洪水标准。排水沟也采用 20 年一遇洪 水标准。 为排泄弃渣场本身积水，通过在浆砌 石挡渣墙上布设排水孔解决排水出路，排 水孔设置 2 排，呈梅花形布置，水平孔距
电吸附技术对不同浓度氯离子处理效果的试验研究
Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ａｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｎ Ｒｅ ｍｏ ｖ ｉ ｎ ｇ Ｃｈ ｌ ｏ ｒ ｉ ｄ ｅ Ｉ ｏ ｎ ｓ ｗｉ ｔ ｈ Ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｃ０ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ０ ｎ ｓ Ｌ ｕ ｏ Ｇ ａ ｎ ｇ ，Ｚ ｈ ｏ ｕ Ｈ ｕ ａ ｎ ， Ｚ ｈ ｕ Ｈ ｕ ａ ｗ ｅ ｉ ， Ｑ ｕ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ
２ ． Ｓ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｈ ｉ ｇ ｈ—ｔ ｅ ｃ ｈ Ｚ ｏ ｎ ｅ Ｓ ｕ ｘ ｉ ｎ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ，Ｓ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ２ １ ５ ０ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
附量越 大 ， 去除 率却有所 下降 ， 进水浓度并不是越 高越好 ， 而２ ０ ０ ｍ ｓ ／ ｌ 的进水浓度较 为合适 ， 在 处理过 高浓度 的
水溶液时 ， 应 该 采 用 工作 出水 回 流 的 方 式 。
关键 词 ： 电吸 附技 术 ； 进水浓度 ； 氯 离子 ； 去 除 率 中图分类号 ： Ｘ ７ ０ ３ ． １ 文献标志码 ： Ａ
电 吸 附 技 术 对 不 同 浓 度 氯 离 子 处 理 效 果 的 试 验 研 究
罗刚 ， 周欢 ， 朱华伟 ， 屈升
（ １ ． 镇江市环境监测中心站 ， 江苏 镇江 ２ １ ２ ０ ０ ０； ２ ． 苏州市高新区苏新 环境科研技术 中心 ， 江苏 苏州 ２ １ ５ ０ ０ ０）
（ １ ． Ｚ ｈ ｅ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｉ ｒ ｎ ｇ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｚ ｈ ｅ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ２ １ ２ ０ ０ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
废水处理中的电吸附技术及应用
吸 附装置处理造纸 废水超滤膜产水及双膜法浓水 ，均取得 了较好 的去
除效 果，其 中除盐 率达 ７ ０ ％ 以上 ，Ｃ Ｏ Ｄ去除率达 ５ ８ ． ８ ％。刘江 等将
水带小气泡 ，引起水头损失增加从而使能耗增加 。并且 ，由于水 的电 接运 行成 本较低。陈兆林、孙 晓慰等以 电吸附技术处理首钢污水厂二 解引起 ｐ Ｈ 值改变 ，可能导致 Ｃ ａ Ｃ Ｏ ３ 结垢现象 ，不利于 电极 的解吸
再生 。刘海静等采用 电吸附法去除地下水 中的离子 ，试验结果表 明工 级 出水 ，在水样 电导率均 值为 １ ６ ５ ４ ｐ Ｓ ／ ｃ ｍ 时 ，除盐 率为 ８ ２ ． １ ％，产水
前研究及应用较多 的主要为钛修饰活性炭 电极 ，它不仅可 降低活性炭
本身 的物理吸 附，还可提高 电吸附、加快吸 附 ／ 脱附过程 。
４ 、主要影响因素
４ ． １ 工作 电压 根据双 电层理论 ，原则上 电极板上所施加 的电压越高 ，双 电层
的厚度也就越大 ，电极处 的吸 附量也相应越大 。 不过 ， 在实际处理 中， 耗为０ ． ５ ７ ｋ Ｗ・ ｈ ｉ ｍ ３ ，且其尾水的 Ｃ Ｏ Ｄ浓缩不明显 ，可直 接外排。该 当电极 电压过高时 ，容易导致法拉第反应 的发 １ ． ２ ５ ｋ Ｗ ・ ｈ ｉ ｍ３ 。并且 ，电吸附设 备电极再生 效果 良好 ， 长 期运行 中其性 能未见 衰减。 莫广付将 电吸 附技术 引入造纸废水深度处理过程 中，分别 以电
作 电压应控制在 １ ． ６ ｖ 以下 。罗 刚等试验从 自来水 中去 除氯离子时 ，
脱硫废水氯离子去除专题报告
脱硫废水氯离子去除专题报告1废水氯离子去除技术氯离子去除原理主要有两种：第一种是被其它阴离子替代；第二种是同其它阳离子一起去除。
根据不同性质可分为几下几类：沉淀法、蒸发浓缩法、电吸附法、絮凝沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法和电化学法。
1.1沉淀法采用Ａｇ或Ｈｇ等与cl生成Ａcl或Ｈｇcl沉淀，从而去除ｃl。
金艳等发明了处理一种氯碱行业高氯含氯含汞废水系统，废水中含氯离子浓度高达５００００-６００００ｍｇ／Ｌ，由于配合作用，汞主要以Ｈｇｌ３＋与ＨｇＣｌ２-的非汞离子形态存在，处理后出水中cl得到一定去除。
李文歆等用化学沉淀法做专业特征废液中氯离子处理研究，氯离子去除率高达９０％以上，该法具有操作简单、污染小、去除率高等特点。
化学沉淀法由于要加人价格较高的硝酸银、硝酸汞等沉淀试剂，导致工业成本高，不能广泛应用。
此外，沉淀法污泥产量较大，处置费用也不够经济。
1.2蒸发浓缩法因氯化氢沸点相对较低，将废水加温，同水蒸气等易挥发物质一同被去除，无机盐类氯化物沸点高于水，最后被浓缩结晶，实现了氯离子与废水的分离。
泡菜生产过程中产生的腌渍废水氯离子浓度可达153000ｍｇ／Ｌ，对部分量少废水可采用蒸发法。
丁文军等采用三效浓缩设备将盐渍水浓缩至饱和状态，再经结晶、离心分离等工序制得食盐并回用于泡菜腌制。
江西理工大学材化学院科研人员发明了含铵含氯废水处理并回收利用铵和氯的方法，利用该方法使按盐和氯不仅得到有效分离，还能回收利用。
蒸发浓缩法适合于小水量高浓度废水，操作简单、效果明显，在泡菜等行业应用较多，但工业废水水量较大，处理成本很高，相比其他处理方法不很实用。
1.3电吸附法电吸附技术结合了电化学理论和吸附分离技术，通过对水溶液施加静电场作用，在电极端加直流电压，在两电级表面形成双电层，因双电层具有电容特性，能够进行充电和放电过程，且溶液中离子不发生化学反应。
在充电过程中吸附溶液中离子，在放电过程中释放能量和离子，使双电层再生，目前应用也较多。
电吸附技术简介
电吸附技术简介电吸附除盐技术(Electrosorb Technology)，又称电容性除盐技术(CapacitiveDeionization/Desalination Technology)，是20世纪90年代末开始兴起的一项新型水处理技术。
其基本原理是基于电化学中的双电层理论，利用带电电极表面的电化学特性来实现水中离子的去除、有机物的分解等目的。
由于该技术采用了全新的水处理概念，在处理效率、适应性、能耗、运行维护以及环境友好等方面有着独特的优势，具有良好的应用和发展前景，是一项21世纪重要的水处理技术。
1.电吸附技术原理电吸附原理见图1，原水从一端进入由两电极板相隔而成的空间，从另一端流出。
原水在阴、阳极之间流动时受到电场的作用，水中带电粒子分别向带相反电荷的电极迁移，被该电极吸附并储存在双电层内。
随着电极吸附带电粒子的增多，带电粒子在电极表面富集浓缩，最终实现与水的分离，使水中的溶解盐类、胶体颗粒及其带电物质滞留在电极表面，获得净化/淡化的出水。
图1 电吸附原理图在电吸附过程中，电量的储存/释放是通过离子的吸脱附而不是化学反应来实现的，故而能快速充放电，而且由于在充放电时仅产生离子的吸脱附，电极结构不会发生变化，所以其充放电次数在原理上没有限制。
当电极表面电位达到一定值时，双电层离子浓度可达溶液体相浓度的成百上千倍，离子在直流电场的作用下被储存在电极表面的双电层中，直至电极达到饱和，此时，将直流电源去掉，并将正负电极短接，由于直流电场的消失，储存在双电层中的离子又重新回到通道中，随水流排出，电极也由此得到再生。
2.电吸附模块电吸附装置的核心是电吸附模块。
电吸附模块通常由电极、集电极、隔离体、固定端板、紧固件及电引线和配套管路管件等组成。
多对电极、集电极和隔离体通过固定端板、紧固件固定组成电吸附处理单元，又称电吸附模块。
图2所示常见的几种模块结构形式图2 各类电吸附模块3.电吸附系统的组成及工作过程电吸附系统由电吸附模块、水池、水泵、前置过滤器、后置过滤器、管阀系统、电源系统、检测仪表及电气控制系统等组成，如图3所示。
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电吸附技术去除再生水中氯离子的静态吸附实验
【摘要】本文通过实验室静态吸附研究了电吸附技术对氯离子的去除效率，以及影响去除率的各种因素，结合进水水质和处理要求，确定了在电压5V，极板间距1.0cm，吸附时间为15min为最佳的吸附工况；考察流量对氯离子去除率的影响；最后将实验结果应用到工程研究中，提出解决氯离子浓度高的方法。
电吸附技术应用于污水回用工程体现出较好的经济、环境和社会效益，有一定的推广应用价值。
【关键词】电吸附；氯离子；去除率
1.实验概况
本实验研究的是电吸附技术去除水中氯离子的可行性，实验用水主要采用河北省某处理厂再生回用生物处理后的出水，其主要水质指标如下：
2.静态实验步骤与实验分析
2.1实验装置
首先进行静态吸附实验。
实验装置如图2-1所示。
反应容器为1000ml的烧杯，正负电极分别由两块石墨电极（100mm*50mm*5mm）组成，正负极上所施加电压通过一直流电源来控制。
吸附在恒温磁力搅拌下进行，并维持反应温度为（20土0.5）℃。
2.2实验流程
将含氯废水放在电吸附实验装置里，将电极置于反应器中，开启电源，使用搅拌器匀速缓慢搅拌含氯废水，整个实验过程是在恒温下进行，电场作用下，水中带正电荷的离子会向阴极迁移，被电极吸附，水中带负电荷的离子会向阳极迁移，被该电极吸附，都储存于电极表面形成的双电层中；随着离子的富集，水中的氯离子浓度会逐渐降低。
实验每隔5min取水样测氯离子的浓度。
随着时间的延长，反复测定氯离子浓度，直到浓度不变化，吸附达到饱和状态。
关掉电源进行脱附。
实验结果都是在平行实验下得到。
2.3 时间对吸附与脱附效果的影响
实验时，将浓度为412mg/l的原水注入电吸附反应器，然后开启电源，不断改变吸附时间，按图2-1重复进行吸附，观察出水氯离子浓度变化，结果可以看出，出水氯离子浓度在吸附过程随时间的变化规律。
当接通电源，电极两端加上电压后，随着反应时间的延长，溶液中氯离子浓度逐渐降低，出水浓度开始下降，
15min 后浓度降到205mg/l，趋于平缓，且与20min时剩余氯离子浓度相差不大，而15min时氯离子浓度与25min时的基本相同，这说明当吸附时间为15min时，吸附基本已达到饱和，即便再延长处理时间，溶液中的剩余氯离子浓度基本不发生变化，故将吸附时间定为15min。
证明了电吸附法去除水中氯离子的可行性。
随着运行时间延长，实验中将吸附30min时作为脱附的起点，此时实验进入脱附阶段，关闭电源，将正负极短接，仍然选择每隔5min取水样测定氯离子的浓度。
根据实验的数据可知，氯离子浓度开始上升，实验进行60min后，氯离子浓度在上升到高峰值410mg/l，此时氯离子浓度基本与原水中氯离子浓度一样，脱附结束。
2.4电压对吸附效果的影响
在吸附时间为15min，进水氯离子浓度为412mg/l，改变加在工作电极上的电压，分别为1V、3V、5V、7V、10V，按图2-1重复进行吸附实验，测定浓度。
当初始浓度为412mg/l、极板间距1.5cm时，调节电压为1V、3V、5V、7V和10V时，分别进行吸附实验。
得出水氯离子浓度逐渐降低。
随着电压的增加则去除效率增高，因为随着电压的增大，电极表面剩余电荷密度增大，电荷与离子之间静电引力增强，导致离子在双电层处发生富集效果越明显，溶液中离子浓度降低越大。
虽然电压越大，去除率越好，但是应考虑经济方面的问题，另外，通过实验现象可以看到，当电压过高（>7V）时可以观察到石墨板壁有小气泡产生，这表明水的电解反应，同时伴随着电压的升高，电极出现溶解现象。
所以本实验将工作电压控制在7V以下。
2.5 极板间距对吸附效果的影响
在工作电压为5V，吸附时间为15min，进水氯离子浓度为412mg/l，改变工作电极极板间距，分别进行实验。
间距为0.5cm、1.0cm、1.5cm、2cm、2.5cm时按图2-1重复进行吸附实验，测定出水氯离子浓度。
结果表明电极间距越小，氯离子去除率越高，最高去除效率是为51.21%。
这是因为随着电极间距越小，在相同的电压下产生的双电层就比较厚，吸附容量因而得到提高，电极间距越小，电极间氯离子扩散距离缩短，且湍流度增大，氯离子到达双电层并被其吸附的时间就越短。
2.6进水浓度对吸附效果的影响
根据水厂长期监测的水质指标中，有时氯离子浓度高达677 mg/l，本实验采用分析纯氯化钠固体和蒸馏水按一定比例配制而成接近原水浓度的溶液作为模拟水样。
考察不同进水氯离子浓度对吸附效果的影响，分别是350mg/l、400mg/l、450mg/l、500mg/l、600mg/l、650mg/l、700mg/l针对这七种浓度的溶液分别按图2-1重复进行吸附实验，测定浓度，得出氯离子浓度变化的规律。
结果表明进水氯离子浓度越低，出水水质越好。
350mg/l进水浓度时，处理率可达到54.1%，随着浓度的升高，处理率逐渐下降。
针对进水氯离子浓度较大
的情况，要提高处理率，达到要求就需要在实验中增加电极的对数，本实验在图2-1的实验装置中，又增加了一对同样的电极，通过测定氯离子的浓度，效果有所改观。
在实际工程应用中如果为了提高出水水质，需要采用电吸附模块串联来提高处理效率，保证出水水质。
将配置的模拟水样和实际水样在同样的条件下进行实验，将得到结果进行比较，如图2-2所示，从图中可以看出条件相同时，模拟水样的除去率要高于实际水样。
本课题没有对其他离子的去除率进行实验研究。
因为电吸附吸附离子数量的多少取决于两个因素：一是离子的电荷，一般情况下离子所带电荷越多则离子向电极内部的迁移力越大，则吸附的离子越多；二是离子的体积大小，离子体积越大，则进入电极孔道难度就越大，同时在电极孔道内时，相同的双电层表面积上，由于离子体积越大则能够容纳的离子数量越少。
研究表明，阳离子去除率的顺序：Mg2+>Ca2+>Na+，是由于离子电荷造成的，且Mg2+体积小于>Ca2+，同时在水溶液中Na+含量较高也是一个重要的原因，另外在水溶液中碱金属类的离子会形成溶剂化壳，使得水合Na+的半径较大，不易吸附。
阴离子去除率的顺序：CI->SO2-4>HCO-3>NO-3，由于SO2-4，HCO-3，NO-3离子体积较大，进入电极内部难度大，同时，在相同的双电层表面积上，容纳的离子数量相应的较小。
2.7结论
（1）时间是影响吸附和脱附的主要因素，当吸附时间为15min时，吸附基本已达到平衡，即便再延长处理时间，溶液中的剩余氯离子浓度基本不发生变化。
（2）给极板施加不同的电压对电吸附的处理效果影响很大。
电吸附量与电压存在一定的关系，电压越大，水中氯离子的吸附率越大，水处理效果越好。
（3）极板间距也是影响电吸附的主要因素之一。
电极间距越小，处理效果越好。
（4）进水氯离子浓度越小，单位体积中的氯离子越少，出水效果越好。