工业用水中电化学深度除硅的特性研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 13次 | 上传用户:t60720372f
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在工业用水中,很多行业都受到水中硅的限制,从用水量最大的冷却系统到高精度的电子行业,都对硅含量制定了严格的标准,然而,要达到深度除硅却很困难。最常用的化学絮凝方法不仅引起二次污染,而且无法达到深度除硅;离子交换和膜法不仅价格昂贵而且对进水水质要求较高。因此,必须寻找一种高效、经济且洁净的除硅技术。本文利用电絮凝技术除硅,探索其机理,并研究了各个因素对除硅的影响,并与化学絮凝技术做了全面的比较,最后探索了一种除硅前预处理的新方法。通过对电絮凝除硅连续工艺的研究发现,在恒流状态下,存在一个电压明显上升的转折点,这一转折点随着电流密度的增加而明显提前;经分析表明,电压的上升主要与电解过程中阳极的表面变化有关,阳极的过电势控制着整个电路电压的变化;通过对拐点处的数据分析得出,不同电流密度下拐点处的总电量在同一水平。经进一步研究表明,加入Cl-能有效延缓电压上升,并且在相同氯离子浓度下,阳离子对电压的上升特性无影响。与反转电极法相比,添加Cl-虽然不能提高除硅效率但能大大降低电絮凝除硅电耗。通过研究不同阴离子对电解中产生的絮体性质的影响得出:与其他体系相比,添加NO3-(10mM)+SO42-(10mM)的体系能够在消耗最少电极的情况下达到最大的去除率。通过响应曲面法建立个各种因素与响应之间的关系,并且得到最优条件为:初始硅浓度60mg/L,极板间距1.0cm,电解时间71.67min,pH值7.5,电流密度3.18mA/cm2,极板浸没高度4.00cm,此时,总费用为1.64RMB/t,去除率为92.8%,经过实际实验验证结果得到总费用为1.68RMB/t,去除率为91.9%。在初始硅浓度为40-100mg/L范围内对电絮凝除硅的反应动力学模型进行拟合可知,一级反应动力学模型和粒子内部扩散模型相关系数均在0.99以上。通过温度的影响表明,除硅过程焓变为45.11kJ/mol,熵变为0.18kJ/mol,吉布斯自由能变化为负值,这说明电絮凝除硅过程是一个自发的、吸热的、熵增的吸附过程。通过电絮凝与化学絮凝的比较得出结论,电絮凝技术不仅能够实现深度除硅(化学絮凝不能),而且产泥量小,能够维持溶液pH值中性,降低出水电导率,这说明电絮凝技术是一种既高效又洁净的技术。从机理上讲,电絮凝与化学絮凝效果的不同是由于电絮凝产生的絮体具有较负的Zeta电位和较大的粒径。与单独工艺相比,两阶段电化学法不仅能够降低产泥量而且能够降低费用。
其他文献
自动化制造系统(FMS)是指具有自动化程度高的制造系统。如今讲到的这些体系一般是说在大批次的切削处理中通过优秀的自动化等为发展目标的一种制造体系。
证明了一类非线性二阶常微分方程组边值问题在一定条件下存在唯一的解并且给出了解的求法。
充分结合高校地理科学师范类专业特点,从自制地理教具类型、地理教具制作实例、地理教具制作过程要点三个方面来探讨高校地理科学师范类专业大学生自制地理教具。通过强化和
作为国民经济的“晴雨表”,随着国民经济的迅猛发展,2013年,青岛港明确了一条极具港口特色的“转型”之路:以经济效益为中心,对标国内外先进港口,深入开展“五标五定”活动,强力推进
枇杷树的秋冬季管理枇杷是秋冬季开花,次年夏初果实成熟的常绿果树,花期长达3个月左右,每穗花数达250朵左右,开花时需要大量营养,冬季气温低还很容易受霜冻危害。因此,做好秋冬季枇杷树
ue*M#’#dkB4##8#”专利申请号:00109“7公开号:1278062申请日:00.06.23公开日:00.12.27申请人地址:(100084川C京市海淀区清华园申请人:清华大学发明人:隋森芳文摘:本发明属于生物技
原木在我国木材产业发展过程中具有基础性作用。随着我国木材加工业的快速发展,原木消耗大幅上升,木材供需矛盾日益突出,原木进口量持续多年保持增长。文中介绍了我国原木进
互联网金融的出现标志着一个新时代的开始,它以其自身的优势,极大地冲击了我国的传统银行业,为我国加快传统银行业的转型提供了动力。面对互联网金融带来的挑战和机遇,我国商
在我国,社保制度属于一项基本制度,其不光可保障人们生活,还可调节我国经济结构失衡,提高国家创新能力和市场竞争力,缩小城乡差距,实现不同地区经济的共同发展,保障我国经济
ue*M#’#dkB4##8#”专利申请号:00109“7公开号:1278062申请日:00.06.23公开日:00.12.27申请人地址:(100084川C京市海淀区清华园申请人:清华大学发明人:隋森芳文摘:本发明属于生物技