离子交换改性多孔活性炭的电容去离子及脱除重金属性能研究
发布时间：2021-07-29 08:27
目前常见的海水淡化技术有反渗透、蒸馏、电渗析等,相比之下,以双电层电容（EDL）为基础的电容去离子技术（CDI）作为一种低能耗、高效率以及无污染的新型淡化技术逐渐成为研究的热点。在整个电容去离子研究中,电极材料的选择是其核心问题。通常来说,炭材料由于其来源广泛、成本较低,同时具有较高的比表面积、丰富的孔隙结构以及良好的电化学稳定性,因此是一种理想的电吸附材料。然而考虑到其较低的比电容和较高的内部阻抗,需要对它进一步改性来充分提高吸附性能。本文主要是以离子交换树脂作为前驱体,将ZnCl2溶液与树脂进行充分的离子交换,保证Zn2+均匀负载到树脂上,利用其低沸点特性,使部分Zn2+在高温下逸出形成多孔结构,从而制备出多孔炭材料。进一步选用不同活化剂,探究活化方式对炭材料电化学性能以及吸附性能的影响。最终在模拟海水和废水条件下,探究不同操作条件对多孔炭材料吸附性能的影响,同时研究其循环再生性能,具体内容和结论如下:（1）多孔炭材料经CO2活化后,显示出较大的比表面积(1162m2g-1)和总孔容(0.793cm3 g-...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界水资源分布
杭州电子科技大学硕士学位论文3具有高效低能耗、设备简单易控制等优点，目前广泛应用于全球海水脱盐工程中。同时，反渗透也有一定的劣势不容忽略，首先产生的压力需要外部能耗来满足，其次是膜污染和浓缩物的管理[14]。近几年来，海水的预处理可以适当减少污垢[15]，不过浓缩物倾倒在海中会对环境造成严重的负面影响，所以还需要其它处理方案来进一步解决浓缩物管理的问题[15]。图1.2反渗透过程示意图1.2.2多级闪蒸(Multi-StageFlash,MSF)多级闪蒸是基于蒸馏原理，其核心是控制压力的变化。将加热到一定温度的盐水依次通过压力逐渐降低的闪蒸室，以此来闪蒸汽化，最终冷凝成淡水达到脱盐目的，如图1.3所示[16]。同时，根据脱盐后水垢的处理方法来确定处理工艺的温度范围[17]。该方法设备简单、成本费用较低、对原液的要求较低，在现实生活中适用于大规模的海水处理，但是设备易腐蚀、运行成本较高等劣势也不容忽略[18]。图1.3多级闪蒸工艺流程图
杭州电子科技大学硕士学位论文3具有高效低能耗、设备简单易控制等优点，目前广泛应用于全球海水脱盐工程中。同时，反渗透也有一定的劣势不容忽略，首先产生的压力需要外部能耗来满足，其次是膜污染和浓缩物的管理[14]。近几年来，海水的预处理可以适当减少污垢[15]，不过浓缩物倾倒在海中会对环境造成严重的负面影响，所以还需要其它处理方案来进一步解决浓缩物管理的问题[15]。图1.2反渗透过程示意图1.2.2多级闪蒸(Multi-StageFlash,MSF)多级闪蒸是基于蒸馏原理，其核心是控制压力的变化。将加热到一定温度的盐水依次通过压力逐渐降低的闪蒸室，以此来闪蒸汽化，最终冷凝成淡水达到脱盐目的，如图1.3所示[16]。同时，根据脱盐后水垢的处理方法来确定处理工艺的温度范围[17]。该方法设备简单、成本费用较低、对原液的要求较低，在现实生活中适用于大规模的海水处理，但是设备易腐蚀、运行成本较高等劣势也不容忽略[18]。图1.3多级闪蒸工艺流程图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于XPS技术的不同密度煤样中硫的类型和含量研究[J]. 蔡川川,杨明虎,潘露露,张明旭,葛涛. 选煤技术. 2018(05)
[2]浅析我国海水淡化技术[J]. 邱明英. 中国环保产业. 2018(03)
[3]氮硫双掺杂活性炭材料的制备和电容性能(英文)[J]. 李朝辉,李仕蛟,周晋,朱婷婷,沈红龙,禚淑萍. 物理化学学报. 2015(04)
[4]我国海水淡化进展与展望[J]. 杨尚宝. 水处理技术. 2014(12)
[5]非共价键法改性碳纳米管的研究进展[J]. 张文治,坚增运,王素敏,李建平. 高分子通报. 2014(06)
[6]海水淡化技术现状及新技术评述[J]. 王宏涛,李保安,刘兵. 盐业与化工. 2014(06)
[7]浅析我国水资源现状与问题[J]. 赵洪武. 才智. 2012(16)
[8]世界水资源现状堪忧 水问题挑战异常严峻[J]. 潮轮. 生态经济. 2012(05)
[9]电吸附去除水中的Ni2+、Cu2+[J]. 王璐,高湘,聂守田. 环保科技. 2010(04)
[10]《水的除盐方法与工程应用》出版[J]. 工业水处理. 2008(12)
硕士论文
[1]多孔炭和流动电极的制备及其脱盐性能的研究[D]. 孟玉兰.大连理工大学 2015
本文编号：3308982
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界水资源分布
杭州电子科技大学硕士学位论文3具有高效低能耗、设备简单易控制等优点，目前广泛应用于全球海水脱盐工程中。同时，反渗透也有一定的劣势不容忽略，首先产生的压力需要外部能耗来满足，其次是膜污染和浓缩物的管理[14]。近几年来，海水的预处理可以适当减少污垢[15]，不过浓缩物倾倒在海中会对环境造成严重的负面影响，所以还需要其它处理方案来进一步解决浓缩物管理的问题[15]。图1.2反渗透过程示意图1.2.2多级闪蒸(Multi-StageFlash,MSF)多级闪蒸是基于蒸馏原理，其核心是控制压力的变化。将加热到一定温度的盐水依次通过压力逐渐降低的闪蒸室，以此来闪蒸汽化，最终冷凝成淡水达到脱盐目的，如图1.3所示[16]。同时，根据脱盐后水垢的处理方法来确定处理工艺的温度范围[17]。该方法设备简单、成本费用较低、对原液的要求较低，在现实生活中适用于大规模的海水处理，但是设备易腐蚀、运行成本较高等劣势也不容忽略[18]。图1.3多级闪蒸工艺流程图
杭州电子科技大学硕士学位论文3具有高效低能耗、设备简单易控制等优点，目前广泛应用于全球海水脱盐工程中。同时，反渗透也有一定的劣势不容忽略，首先产生的压力需要外部能耗来满足，其次是膜污染和浓缩物的管理[14]。近几年来，海水的预处理可以适当减少污垢[15]，不过浓缩物倾倒在海中会对环境造成严重的负面影响，所以还需要其它处理方案来进一步解决浓缩物管理的问题[15]。图1.2反渗透过程示意图1.2.2多级闪蒸(Multi-StageFlash,MSF)多级闪蒸是基于蒸馏原理，其核心是控制压力的变化。将加热到一定温度的盐水依次通过压力逐渐降低的闪蒸室，以此来闪蒸汽化，最终冷凝成淡水达到脱盐目的，如图1.3所示[16]。同时，根据脱盐后水垢的处理方法来确定处理工艺的温度范围[17]。该方法设备简单、成本费用较低、对原液的要求较低，在现实生活中适用于大规模的海水处理，但是设备易腐蚀、运行成本较高等劣势也不容忽略[18]。图1.3多级闪蒸工艺流程图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于XPS技术的不同密度煤样中硫的类型和含量研究[J]. 蔡川川,杨明虎,潘露露,张明旭,葛涛. 选煤技术. 2018(05)
[2]浅析我国海水淡化技术[J]. 邱明英. 中国环保产业. 2018(03)
[3]氮硫双掺杂活性炭材料的制备和电容性能(英文)[J]. 李朝辉,李仕蛟,周晋,朱婷婷,沈红龙,禚淑萍. 物理化学学报. 2015(04)
[4]我国海水淡化进展与展望[J]. 杨尚宝. 水处理技术. 2014(12)
[5]非共价键法改性碳纳米管的研究进展[J]. 张文治,坚增运,王素敏,李建平. 高分子通报. 2014(06)
[6]海水淡化技术现状及新技术评述[J]. 王宏涛,李保安,刘兵. 盐业与化工. 2014(06)
[7]浅析我国水资源现状与问题[J]. 赵洪武. 才智. 2012(16)
[8]世界水资源现状堪忧 水问题挑战异常严峻[J]. 潮轮. 生态经济. 2012(05)
[9]电吸附去除水中的Ni2+、Cu2+[J]. 王璐,高湘,聂守田. 环保科技. 2010(04)
[10]《水的除盐方法与工程应用》出版[J]. 工业水处理. 2008(12)
硕士论文
[1]多孔炭和流动电极的制备及其脱盐性能的研究[D]. 孟玉兰.大连理工大学 2015
本文编号：3308982
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