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随着社会经济的快速发展,人们生活水平提高的同时水环境污染的情况日益加剧,其中含盐废水的污染随着产量的增加,来源的广泛越来越受到人们的重视;尤其是高浓度含盐废水的处理,已成为废水治理中困扰人们的一大难题。一些传统的除盐方法,蒸发除盐、反渗透等,能耗高,设备基础投资大,有些技术如离子交换除盐,还会带来二次污染。此外海水的脱盐淡化也是解决21世纪人类面临水资源短缺新的途径。综上所述开发高效、节能、绿色环保的除盐新技术势在必行。 近年来电容吸附除盐技术以其节能、绿色环保、进水质要求低、再生时不消耗药品等优点,在海水淡化,苦咸水和高浓度废水除盐方面受到人们的高度重视。该技术目前在除盐方面具有广阔的应用前景。 本文针对电容吸附除盐法中电压过低、处理量低、电极易腐蚀等缺点。对活性炭纤维电极表面进行了电泳覆膜的改性。通过覆膜改性后的电极,提高了电容除盐中的处理电压,除盐效率得以提高;且废水不与电极直接接触,保护了电极,延长了电极的使用寿命。 实验对电泳覆膜活性炭纤维电极的表观形态、比表面积、孔径分布和电容循环伏安曲线进行了研究,考察了电极的特性。结果表明,活性炭纤维表面电泳涂层的结构稳固,电容特性和处理电压较原活性炭纤维电极有了大幅提高。 电容除盐中各单因素研究表明,电泳覆膜活性炭纤维电极最佳的除盐电压为20V,除盐时间为30min,进水浓度为300mg/L,极板间距为1cm,此时的除盐效率为83.2%。除盐比吸附量为1.213mg/cm2。 通过正交试验得出各除盐影响因素的主次顺序为:间距>时间>电压>浓度。吸附等温线的拟合表明,在低电压(<10V)时的吸附更倾向于符合Langmuir单分子层吸附,而在高电压时的吸附更加符合Freundlich模型的多分子层吸附。从吸附动力学线性拟合的结果中可知,电泳覆膜活性炭纤维电极对于溶液中NaCl离子的吸附在10V和20V电压下较好地符合伪一级动力学模型。 动态除盐实验研究表明,电泳覆膜活性炭纤维电极在溶液NaCl浓度300mg/L、恒流泵6mL/min时,处理40min后,吸附达到饱和,此时除盐效率为51.6%。