电絮凝法去除电厂循环冷却水中成垢物质的研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bocha007
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工业生产过程中产生的废水的循环利用是工业节水与工业废水减排的迫切需求。在电厂的循环冷却水处理过程中,循环冷却水中的Ca2+、Mg2+、硅(Si O2胶体、分子态硅酸以及少量硅酸盐等)等无机物质和有机物质随着水分蒸发而富集浓缩,易生成传热系数较低的Ca CO3·Si O2垢和硅酸镁垢,需要通过去除Ca2+、Mg2+和硅来提高冷却水的循环利用次数,提高浓缩倍率,减少补充水量及循环冷却水的排出量。本论文开展了电絮凝法去除电厂循环冷却水中成垢物质(主要为Ca2+、Mg2+和硅)的研究,重点研究了极板类型、电化学参数以及外加化学药剂等因素对电絮凝除硬度(Ca2+、Mg2+)的影响以及影响的过程机制。首先详细研究了铝电极和铁电极电絮凝过程中不同电流密度、电解时间、搅拌速度、极板间距对Ca2+、Mg2+、总硬度以及硅去除效率的影响。结果表明相同反应条件下铝电极较铁电极对Ca2+、Mg2+、总硬度以及硅的去除率更高,且在电流密度为60m A·cm-2、电解时间为60 min、搅拌速度为100 rpm、极板间距为0.5 cm时,铝、铁电极对Ca2+、Mg2+、总硬度以及硅的去除率达到最大,分别为48.99%、89.46%、64.03%、87.71%和26.61%、84.27%、48.03%、81.07%。进一步详细开展了利用铝电极电絮凝法处理低硬度和高硬度循环冷却水的研究。在处理低硬度循环冷却水的过程中,分别考察了电流密度、电解时间、初始p H、投加Na2CO3对Ca2+、Mg2+、总硬度以及硅去除的影响。结果表明,增加电流密度、延长电解时间有利于低硬度循环冷却水中Ca2+、Mg2+、总硬度以及硅的去除,当电流密度为10 m A·cm-2,电解时间为90 min时,Ca2+、Mg2+、总硬度以及硅的去除率为73.19%、95.44%、83.88%、97.76%;相对于酸性和中性条件,碱性条件更有利于Ca2+、Mg2+以及硅的去除,当初始p H为10时,Ca2+、Mg2+、总硬度以及硅的去除率为85.38%、97.70%、91.30%、100%;投加Na2CO3有利于进一步去除Ca2+、Mg2+、总硬度以及硅。为强化铝电极电絮凝法对高硬度循环冷却水中的成垢物质的去除,详细考察了投加Na2CO3以及溶液初始p H对Ca2+、Mg2+、总硬度以及硅去除的影响。结果表明投加Na2CO3有利于Ca2+、Mg2+、总硬度以及硅的进一步去除;相对于酸性和中性条件,碱性条件更有利于Ca2+、Mg2+、总硬度以及硅的去除,当初始p H为8时,Ca2+、Mg2+、总硬度与硅的去除率达到100%、99.21%、99.71%、100%。本论文利用电絮凝法对电厂循环冷却水中的成垢物质实现了高效去除,相关结果为后续电絮凝过程中去除水中的成垢物质的研究以及应用提供了参考和依据。
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