电化学法作为环境友好型且运行成本低的处理方法,在工业水处理行业越来越受到研究者的关注,微电解法和电吸附法便是两种具有代表性的方法。微电解软化技术是一种能够“主动除垢”的技术,应用在工业循环水的处理中,可以代替阻垢剂,节约成本。电吸附法除盐技术应用于工业循环水的处理,可以有效改善水质,大量增加循环冷却水的浓缩倍率从而避免过高的补水量并降低排污水量,提高整个系统的循环利用率,实现循环水的“零排放”。本文构建了微电解软化试验装置,以钙离子为目标污染物,研究了微电解法去除硬度的特性,探究了不同运行条件下微电解装置对硬度的去除效果,优化了运行条件,并对微电解软化装置的阴极材料进行了比选。(1)通过连续运行微电解装置300个小时,发现在电流密度、极板间距以及停留时间等运行参数不变的条件下,微电解装置即使长时间连续运行,其去除硬度的能力也能保持稳定;(2)采用单程处理的方式,通过单因素试验,研究了电流密度、极板间距及停留时间对微电解装置去除循环水硬度效果的影响,得到微电解装置最佳的运行参数为电流密度28 A/m~2、极板间距5 cm以及水力停留时间30 min,此时微电解装置对循环冷却水的处理效果较好,且极板腐蚀程度较低;(3)通过研究不锈钢板、铸铁板以及钛板这三种阴极材料对微电解装置性能的影响,发现三种阴极材料表现出相当的硬度去除率,差异并不显著,但结合处理效果、能耗以及成本等方面来看,不锈钢板是工业应用时最适宜作为微电解装置阴极的材料。本文构建了电吸附除盐试验装置,以氯化钠溶液为处理对象,以活性炭纤维(ACF)作为电吸附装置的电极,探究了不同条件下电吸附装置的除盐效果,研究了ACF电极的再生性能,并对ACF进行了硝酸和氢氧化钠改性,研究改性对其除盐能力的影响,并通过场发射扫描电镜和比表面及孔径分析对材料进行了表征,解释了改性前后ACF除盐效果变化的原因。(1)通过单因素实验,结合实际情况讨论得到了电吸附除盐技术的最佳参数为电压2.1 V、极板间距4 mm、循环流速5.00 cm/min、初始浓度1000μs/cm,在此条件下,达到电吸附平衡时,装置的除盐率为38.70%,电极吸附量为13.62 mg/g;(2)在最佳运行条件下,对ACF进行吸附-脱附循环实验,发现ACF电极一直保持良好的除盐效果,有良好的吸附性能和再生性能;(3)通过不同浓度的硝酸、氢氧化钠对ACF电极进行改性,发现硝酸和氢氧化钠均能在一定程度上能够提高ACF电极的电吸附效果,但总体效果并不显著,对比发现氢氧化钠对ACF电极的除盐能力的提高稍逊与硝酸;(4)通过对改性前后的ACF进行氮气等温吸附脱附测试,发现经硝酸和氢氧化钠改性后ACF的BET比表面积、总孔容以及微孔孔容都有一定程度的增大,相应地孔径有了一定程度的减小,而氢氧化钠改性对ACF的比表面及孔径分布的影响远不如硝酸,说明硝酸能够更好地增加ACF的比表面积、孔容以及调整孔径分布,从而使活性炭纤维能更好的作用于电吸附,加大电极的吸附量。