电吸附法处理含盐废水研究
发布时间：2024-03-24 13:23
由于全球人口不断增长、工业持续发展，人们对淡水的需求量快速增长，我们现在面临着水资源匮乏的局面，而且水污染状况也越来越严峻。电吸附法的出现，为人们提供了一种新型的的净水技术。电吸附法是在不发生法拉第反应的前提下，利用电极与溶液界面形成的双电层存储溶液中的带电粒子，从而达到净水的目的。这项技术具有能耗低、操作简便、对环境没有二次污染且运行费用低等优点。 本文首先以石墨板作为电吸附电极，研究了在不同的电极对数、工作电压、进水浓度、流量的条件下，除盐效果的变化。然后对水流的流动方式进行改变，由前后推流式改为上下翻腾式，并对改变进行除盐实验。最后以不同的配比制备了活性炭电极，得到最佳的工艺配比。并通过循环伏安法对比了石墨电极和制备活性炭电极的电化学性质进行研究。 实验表明：（1）电极对数为4对时，除盐效率高于2对电极。电吸附除盐单元的最佳流量为40ml/min，流量越小带电粒子的停留时间较长，有足够的时间让带电粒子到达双电层界面。最佳工作电压为1.8V。当采用4对石墨电极处理浓度为250mg/L时硝酸钾模拟水时，最大去除率为29.1%； （2）溶液流动方式有推流式改为翻腾式，使带电粒子与电吸附...
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 水资源概况
1.1.2 我国水污染概况
1.1.3 水处理除盐的意义
1.2 水处理除盐技术综述
1.2.1 蒸馏法
1.2.2 离子交换法
1.2.3 电渗析法
1.2.4 反渗透法
1.2.5 纳滤法
1.2.6 电吸附法
1.3 课题的目的、意义
1.3.1 课题的目的
1.3.2 课题的意义
1.4 课题研究内容及主要研究路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究方案
2 电吸附技术原理及研究进展
2.1 电吸附原理
2.2 双电层理论
2.2.1 Helmholtz 模型
2.2.2 Gouy-Chapman 模型
2.2.3 Stern 模型
2.2.4 Grahame 模型
2.3 影响电吸附去除效果的因素
2.3.1 电极材料
2.3.1.1 石墨电极
2.3.1.2 活性炭电极
2.3.1.3 活性炭纤维电极
2.3.1.4 炭气凝胶电极
2.3.1.5 碳纳米管电极
2.3.1.6 改性电极
2.3.2 电压
2.3.3 流速
2.3.4 溶液浓度
2.3.5 电极对数
2.3.6 液流通道的改变
2.4 电极性能研究
2.4.1 电极材料的选择
2.4.2 电解质
2.4.3 电极的制作
2.4.4 循环伏安法
3 石墨电极电吸附影响因素
3.1 实验材料、仪器及装置
3.1.1 实验材料
3.1.2 实验仪器
3.2 实验方法
3.2.1 实验用水
3.2.2 实验流程
3.2.3 分析方法
3.2.3.1 分析原理
3.2.3.2 校准曲线的绘制
3.3 石墨电极电吸附影响因素
3.3.1 电极对数对设备去除效果的影响
3.3.2 原水浓度对设备去除效果的影响
3.3.3 工作电压对设备去除效果的影响
3.3.4 流量对设备去除效果的影响
3.3.5 电极间距对设备去除效率的影响
3.4 水流方式的改进
3.4.1 实验流程
3.4.2 标准曲线的绘制
3.4.3 改变流道结构后各因素的影响
① 不同浓度下电导率/去除率的变化
② 不同流量下电导率/去除率的变化
3.5 小结
4 电极性能的研究
4.1 电极材料的选择及制作
4.1.1 电极材料的选择
4.1.2 电极材料的配比及制作
4.2 电容的测定
4.2.1 电极性能测试
4.2.2 石墨电极与活性炭电极的性能对比
4.3 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
本文编号：3937514
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 水资源概况
1.1.2 我国水污染概况
1.1.3 水处理除盐的意义
1.2 水处理除盐技术综述
1.2.1 蒸馏法
1.2.2 离子交换法
1.2.3 电渗析法
1.2.4 反渗透法
1.2.5 纳滤法
1.2.6 电吸附法
1.3 课题的目的、意义
1.3.1 课题的目的
1.3.2 课题的意义
1.4 课题研究内容及主要研究路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究方案
2 电吸附技术原理及研究进展
2.1 电吸附原理
2.2 双电层理论
2.2.1 Helmholtz 模型
2.2.2 Gouy-Chapman 模型
2.2.3 Stern 模型
2.2.4 Grahame 模型
2.3 影响电吸附去除效果的因素
2.3.1 电极材料
2.3.1.1 石墨电极
2.3.1.2 活性炭电极
2.3.1.3 活性炭纤维电极
2.3.1.4 炭气凝胶电极
2.3.1.5 碳纳米管电极
2.3.1.6 改性电极
2.3.2 电压
2.3.3 流速
2.3.4 溶液浓度
2.3.5 电极对数
2.3.6 液流通道的改变
2.4 电极性能研究
2.4.1 电极材料的选择
2.4.2 电解质
2.4.3 电极的制作
2.4.4 循环伏安法
3 石墨电极电吸附影响因素
3.1 实验材料、仪器及装置
3.1.1 实验材料
3.1.2 实验仪器
3.2 实验方法
3.2.1 实验用水
3.2.2 实验流程
3.2.3 分析方法
3.2.3.1 分析原理
3.2.3.2 校准曲线的绘制
3.3 石墨电极电吸附影响因素
3.3.1 电极对数对设备去除效果的影响
3.3.2 原水浓度对设备去除效果的影响
3.3.3 工作电压对设备去除效果的影响
3.3.4 流量对设备去除效果的影响
3.3.5 电极间距对设备去除效率的影响
3.4 水流方式的改进
3.4.1 实验流程
3.4.2 标准曲线的绘制
3.4.3 改变流道结构后各因素的影响
① 不同浓度下电导率/去除率的变化
② 不同流量下电导率/去除率的变化
3.5 小结
4 电极性能的研究
4.1 电极材料的选择及制作
4.1.1 电极材料的选择
4.1.2 电极材料的配比及制作
4.2 电容的测定
4.2.1 电极性能测试
4.2.2 石墨电极与活性炭电极的性能对比
4.3 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
本文编号：3937514
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