无膜EDI深度净化脱碳RO产水研究

发布时间：2017-10-06 17:36

  本文关键词：无膜EDI深度净化脱碳RO产水研究

  更多相关文章： MFEDI RO 除碳器 离子交换树脂 高纯水 水回收率 能耗

【摘要】：无膜电去离子技术(MFEDI)是一项新型的高纯水制备技术。论文首次提出了反渗透/除碳器/无膜电去离子(RO/D/MFEDI)制备高纯水工艺,并对其进行了研究,主要内容包括：对比RO/D/MFEDI系统和RO/MFEDI系统的制备高纯水能力以及MFEDI的电再生效果,对RO/D/MFEDI系统的稳定性进行考察。以系统能耗为考察标准,选择MFEDI装置的最佳树脂组合和床层结构。考察最优树脂组合和床层结构下MFEDI的电再生性能。研究结果表明,相比于RO/MFEDI, RO/D/MFEDI工艺中的MFEDI具有更好的处理能力以及更强的电再生性能。RO/D/MFEDI工艺在持续运行了350h,以自来水为原水,进水电导率为160～200μs/cm,制得33650L高纯水时,产品的电导率为0.058～0.060μs/cm。MFEDI的电再生电压在840～880V之间保持稳定,再生液电导率保持在45～50μs/cm,pH维持在6～6.5。RO/D/MFEDI系统具有较强的运行稳定性。研究发现,在高速运行的RO/D/MFEDI系统中,强酸强碱树脂层(650C-550A)决定着MFEDI整体性能。当650C-550A配比为1：1.75,层高为30cm,再生电流密度为200A/m2,再生流速为35m/h时,MFEDI系统具有90%的水回收率,再生液的浓缩倍数达到10倍,达到最低的能耗0.45kWh/m3。且在此条件下运行的MFEDI,再生电压保持稳定,树脂中吸收的阳离子和阴离子均能得到较好的再生。其中较易再生的Na+、NO3-浓缩倍数可达到10倍,较难再生的Ca2+、HCO3-的浓缩倍数也能达到9倍。在水回收率为90%的条件下,Na+、NO3-可实现进出的物料平衡,而Ca2+、HCO3-则会有极小的部分在树脂层中积累,但影响不大。和目前工业上普遍所应用的RO/EDI相比,RO/D/MFEDI摆脱了离子交换膜的限制,简化了装置和操作流程,与RO/MFEDI相比,RO/D/MFEDI无需在MFEDI进水中添加碱液,节约了成本,也更加的绿色环保,因此该技术具有广泛的工业应用前景。
【关键词】：MFEDI RO 除碳器 离子交换树脂 高纯水 水回收率 能耗
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ123.5
【目录】：

• 致谢6-7
• 摘要7-8
• ABSTRACT8-12
• 1 绪论12-15
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 研究目的与内容13-15
• 2 文献综述15-29
• 2.1 高纯水概况15-18
• 2.1.1 纯水的概念与分级15-16
• 2.1.2 高纯水制备技术的历史发展16
• 2.1.3 高纯水制备技术16-18
• 2.2 组合工艺制备高纯水18-27
• 2.2.1 反渗透(RO)技术19-21
• 2.2.2 电去离子(EDI)技术21-23
• 2.2.3 组合工艺中除碳器的应用23-27
• 2.3 MFEDI技术的研究进展27-29
• 3 实验器材与方法29-38
• 3.1 实验器材29-33
• 3.1.1 实验仪器与设备29-30
• 3.1.2 主要试剂30-31
• 3.1.3 树脂的准备31-32
• 3.1.4 电极制作32-33
• 3.2 实验装置与流程33-36
• 3.2.1 反渗透(RO)33
• 3.2.2 除碳器(Decarbonator)33-35
• 3.2.3 无膜电去离子(MFEDI)35
• 3.2.4 RO/D/MFEDI工艺流程35-36
• 3.3 实验分析方法36-38
• 4 RO/D/MFEDI系统运行分析38-52
• 4.1 RO处理38-40
• 4.2 除碳器(Decarbonator)40-41
• 4.3 MFEDI处理41-47
• 4.3.1 出水水质41-42
• 4.3.2 再生液电导率42-43
• 4.3.3 pH值43-45
• 4.3.4 再生电压45-46
• 4.3.5 小结46-47
• 4.4 RO/D/MFEDI系统稳定性测试47-50
• 4.4.1 出水水质47-48
• 4.4.2 再生电压48-49
• 4.4.3 再生液电导率及PH49-50
• 4.5 本章小结50-52
• 5 MFEDI树脂层参数优化52-65
• 5.1 前言52-53
• 5.2 强酸强碱层(650C-550A)的配比优化53-59
• 5.3 650C-550A的层高影响59-63
• 5.4 RO/D/MFEDI与RO/MFEDI,RO/EDI制备高纯水效能的比较63-64
• 5.5 本章小结64-65
• 6 MFEDI电再生性能考察65-75
• 6.1 U-Ⅰ曲线65-66
• 6.2 再生电压66-68
• 6.3 再生液电导率及浓缩倍数68-69
• 6.4 阳离子的再生情况69-71
• 6.5 阴离子的再生情况71-73
• 6.6 本章小结73-75
• 7 结论与建议75-77
• 7.1 结论75-76
• 7.2 建议76-77
• 参考文献77-83
• 个人简介83

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