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漓源环保带您了解电吸附技术

作者:lyhb来源:漓源环保 浏览次数: 日期:2019.05.13

   电容除盐技术, 又称为电吸附技术 (electrosorb technology) ,在普通的废水处理工程中极少使用,在高含盐的废水处理中有少数使用。电容除盐技术是利用外接直流电源产生的静电场, 使在电极间流动溶液中带电离子向电极移动, 吸附在电极表面的双电层上, 达到脱盐或去除离子的作用。电极吸附饱和后, 将正负极短接, 此时被吸附的离子从电极上脱落, 重新释放回溶液中, 实现电极再生和重复利用。
   电吸附工作流程
   电吸附设备主要包括原水箱、工作泵、再生泵保安过滤器、电吸附模块、净水箱管阀系统、电源系统检测仪表及电气控制系统组成。基本流程为原水经过工作泵从原水箱中抽出, 经过保安过滤器过滤后, 进入电吸附模块, 出水口的盐离子浓度随着时间逐渐降低, 随着时间的推进, 此时出水口盐离子浓度上升, 等到电吸附模块离子浓度达到饱和, 此时需要模块再生。这时候将电吸附模块正负极短接, 盐离子从模块上脱落, 最后盐水进入再生水箱, 等到再生水箱电导与原水基本相同时, 再生阶段结束, 进入下一个循环。
    电极材料是储存水中离子的场所, 其性能的好坏决定电吸附效率的高低, 目前电吸附的脱盐效率达到了95%左右, 其中电极材料起到了重要的作用。电吸附脱盐技术要求电极具有以下特性: (1) 导电性能优良; (2) 电极材料比表面积要大; (3) 电极材料要具备较强的化学及电化学稳定性。由于碳存在较多的同素异形体, 而这些同素异形体都具备以上三个特性, 同时碳又是易于被极化的环境友好型材料, 价格便宜, 因此, 碳比较适合作为电极材料。
   1、活性炭颗粒GAC
   活性炭颗粒是最早应用的电极材料, 其特点是价格低廉, 易于获取。因此对活性炭电极的研究正在不断深入。将活性炭颗粒制作成电极材料, 需要通过添加粘结剂把活性炭颗粒粘结后高温压制成活性炭碳板, 这样才能应用在水处理当中。但是有一部分粘结剂会进入活性炭孔隙中, 减少了电极材料的比表面积, 并且增加了电流的传递及质量阻力。研究超高比表面积的材料能有效克服这个弊端。
   2、活性炭纤维ACF
   活性炭纤维具有比活性炭颗粒更高的比表面积, 使得无机离子能更多的接触到电极表面, 能在最短的时间内处理大量的离子, 从而使得电吸附的效率大幅度提高;同样, 脱附效率也得到了提高, 有利于吸附分离, 具有更好的导电性, 容易加工成各种形状, 因此成为研究的热点。此外, 由于其体积密度、扩散阻力和动力消耗都比较少, 可对有粘性的胶体状物质实现吸附去除。可见, 活性炭纤维比活性炭颗粒有更大的应有前景。
   电吸附作为新型的除盐方式, 具有能耗低, 环境友好, 操作简单的优点, 弥补了其他污水处理技术的缺点, 是非常有潜力而又远未发展成熟的水处理技术。基于CDI环境友好的特点, 可进一步与绿色能源相结合, 如光伏发电、微生物染料电池等。基于CDI能耗低的特点, 未来有着向小型化便携式发展的趋势。同时, 基于长时间理论研究和实践总结, 电吸附工艺将向优化电吸附工艺、研发高比表面积、高比电容、低成本和易于制造的电极材料发展。有理由相信电吸附技术在化工、化石、造纸、电力等行业废水处理上将会有更大的规模化应用。

 

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