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当前,日渐严重的水资源危机,用传统方法解决水源及水污染已不能适应社会飞速发展的需求,污水回用技术因其开源节流与减轻水污染的双重功能受到国内外的广泛关注。发展高效低耗的污水回用处理技术,是提高我国污水回用率的重要途径。
电吸附技术是一种新兴的水处理技术,主要是在直流电场的两极施加低于水分解电压的电压,使原水中的离子在静电力作用下发生迁移,并被存储在电极表面的双电层中,从而实现离子去除。本论文结合江苏灵谷化工有限公司新建合成氨项目,采用电吸附技术针对该厂循环冷却排出水回用于冷却系统的实际需求进行实验室试验和现场中试,研究了影响电吸附设备除盐性能的工作参数,优化了电吸附工作流程,以求为电吸附的应用提供设计和操作依据。
实验结果表明:通过模拟灵谷化工循环冷却水作为电吸附设备进水,流量为180L/h,电压为1.6V时,出水电导率和各阴阳离子的去除率达到最大,并且电吸附设备具有很强的耐冲击负荷能力;通过优化工作流程中的时间长短和流速大小,发现对产水率的影响并不大,仅在55%左右;通过将再生流程分成排污流程和再生流程,产水率可提高到70%。在电吸附等温线实验中,Langmuir方程均能很好拟合NaF、NaCl和NaBr在3种工作电压下的吸附平衡曲线,平均相对误差在6%以下,说明在1.2V工作电压以下,电吸附是单分子层的吸附过程。
灵谷化工集团现场中试研究表明,电吸附技术对循环冷却水的各项指标都有良好的去除效果,出水指标均优于再生水用于循环冷却水补充水标准,好于灵谷化工目前所使用的新鲜水水质指标。另外,在应对冲击负荷时,电吸附设备也表现出良好的耐受性,顿水运行耗电仅1.0kwh,运行成本低。