电吸附工艺去除再生水中氯离子的研究及实践应用

《电化学水处理技术的研究及应用进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展，水资源的污染问题日益严重，传统的水处理方法已经难以满足日益增长的处理需求。

电化学水处理技术作为一种新型的水处理技术，以其独特的优势逐渐受到广泛关注。

本文将详细介绍电化学水处理技术的研究现状、应用进展以及未来发展趋势。

二、电化学水处理技术概述电化学水处理技术是一种利用电化学反应来处理水体的技术。

它主要通过在特定的电场作用下，使水体中的离子发生电解、氧化还原等反应，从而达到去除污染物、消毒杀菌等目的。

电化学水处理技术具有能耗低、处理效率高、环境友好等优点。

三、电化学水处理技术研究进展1. 电解氧化技术：电解氧化技术是电化学水处理技术中的一种重要方法。

通过电解过程，使水体中的有机物在阳极发生氧化反应，达到去除有机物、降低污染的目的。

近年来，研究人员对电解氧化技术的反应机理、影响因素等进行了深入研究，提高了电解效率和处理效果。

2. 电解还原技术：电解还原技术是利用阴极的还原作用去除水体中的重金属离子、硝酸盐等污染物。

研究人员通过优化电极材料、调整电流密度等手段，提高了电解还原技术的处理效果和效率。

3. 电吸附技术：电吸附技术是一种利用电场作用将水体中的离子吸附到电极表面的方法。

近年来，研究人员对电吸附技术的吸附机理、影响因素等进行了深入研究，为电吸附技术的应用提供了理论依据。

四、电化学水处理技术应用进展1. 工业废水处理：电化学水处理技术在工业废水处理中具有广泛应用。

例如，利用电解氧化技术去除有机物、降低COD（化学需氧量）；利用电解还原技术去除重金属离子等。

通过电化学水处理技术，可以有效降低工业废水的污染程度，提高废水的可回收利用率。

2. 饮用水处理：电化学水处理技术在饮用水处理中也有重要应用。

例如，利用电吸附技术去除水中的重金属离子、有机物等污染物；利用电解过程产生次氯酸等消毒剂，对水进行消毒杀菌。

通过电化学水处理技术，可以有效保障饮用水的安全性和卫生性。

电吸附除盐技术的研究与应用进展摘要：作为一种新型处理技术，电吸附除盐技术的应用优势较为明显。

通过对目前我国污水处理工作的调查分析可知，电吸附除盐技术已经在工业污水、饮用水净化等方面得到了较为普遍的应用。

本文从电吸附除盐技术的原理入手，对电吸附除盐技术的应用进展进行分析和研究。

关键词：电吸附；除盐技术；应用前言：随着我国经济的不断发展，工业领域、市政领域等产生的污水数量越来越多。

在淡水资源日益紧缺的背景中，人们对污水处理工作的要求和重视程度发生了显著提高。

为了抑制污水排放对自然环境及清洁水源产生的污染作用，应该加强对新型污水处理技术的研究和分析。

一、电吸附除盐技术（一）电吸附除盐技术的原理电吸附除盐技术的作用原理为：通过带电电极的吸附功能将水中的带电粒子和离子吸附到电极表面，实现电极表面溶解盐类的富集，进而实现除盐目的和水淡化目的的一种优质处理技术。

与传统处理技术相比，电吸附除盐技术的环保特征较为明显。

通过对我国近年来污水净化、淡化工作的调查分析可知，电吸附除盐技术在该领域已经得到了较为广泛的应用。

（二）电吸附除盐技术的材料目前已经在电吸附除盐技术中得到广泛应用的材料主要包含以下几种：1.模板炭材料作为一种纳米级网状炭材料，模板炭的应用优势主要体现在自身的孔径可变功能及有序排列特征方面。

在实际的电吸附除盐过程中，可结合实际吸附除盐要求适当调整模板炭材料的孔径参数，并运用有序排列状的孔促进电极将溶液中更多的溶解盐类吸附到电极表面。

2.碳气凝胶材料随着相关技术的不断发展，各种新型材料逐渐被研发出来。

作为一种纳米级的非晶碳材料，碳气凝胶在机械性能、比表面积以及导电性方面有着较为明显的优势。

因此，这种材料逐渐在电吸附除盐技术中得到了应用。

研究表明，基于碳气凝胶的四级电吸附除盐装置可在1.2V条件下，去除1升（质量浓度参数为每升1000毫克氯化钠溶液中99.2%的盐)。

这一数据表明，碳气凝胶的去除效果相对较好。

技术总结电吸附法去除地下水中离子的试验研究刘海静1,　张鸿涛1,　孙晓慰2(1.清华大学环境科学与工程系,北京100084; 2.常州爱思特净化设备有限公司,江苏常州213022) 摘　要:　基于双电层理论的电吸附方法是近年来发展起来的一种新型的去除水中离子的方法。

采用新型电吸附设备处理清华大学地下水的试验结果表明,电吸附方法可以有效去除水中的离子,去除效果取决于电压、流量、电极对数等参数。

当电压为1.55V 、流量为40L/h 、采用100对电极时,出水电导率为30～50μS/cm ,硬度可由278.3mg/L (以CaCO 3计)降低到20.3mg/L ,再生时间与运行时间之比为1∶3.6。

关键词:　电吸附;　电导率;　硬度中图分类号:TU991 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2003)11-0036-03 电吸附法因其简单、新颖和环保的特点而受到人们的重视,其中美国Lawrence Livermore 国家实验室在理论和应用方面取得很多研究成果,国内近年来也开始了这方面的研究[1、2]。

1　基本原理电吸附的基本原理如图1所示,通过对含盐水溶液施加静电场,强制其中的离子向带有相反电荷的电极处移动,并被束缚在电极表面形成的双电层中,起到去除离子的效果。

在实际的工艺应用中一般采用碳电极材料,不仅导电性能良好,而且具有很大的比表面积,置于静电场中时碳电极会在其与溶液界面处产生很强的双电层(厚度一般为1～10nm ),能吸引大量的离子并储存一定的能量。

当吸附达到饱和后则除去外加电场并将电极短接,此时吸附的离子被释放到溶液中,解吸后的电极可重新投入使用[1]。

图1　电吸附原理示意图2　试验装置与方法211　试验装置试验装置由水箱、水泵、流量计、电吸附模块、电导率仪及压力计等组成。

电吸附模块的具体构造如图2所示。

图2　模块构造示意图工作模块采用EM K110型电吸附模块,电极尺寸为400mm ×200mm ×2mm (长×宽×厚),采用具有导电性的环氧树脂将电极分别粘在配电底板的两侧,每对配电底板之间构成一对电极,将50对电极组装在一起(板间距约6mm )并用螺栓固定即得到一个电吸附模块,模块尺寸为350mm ×220mm ×460mm (长×宽×高)。

电吸附技术——除盐和再生水技术新秀人口膨胀和工业发展，使得我国面临着淡水资源严重短缺的局面。

缺水最严重的为东部沿海地区、西部苦咸水地区和内陆大中型城市。

预计2030年我国人口达到高峰时，淡水资源紧缺的形势将更加严峻。

因此，研究开发利用非传统水资源（海水、苦咸水、中水）实用技术，适度开发苦咸水已是当务之急。

苦咸水，是指碱度大于硬度的水，包含高浓度盐碱成分，随着地区不同，苦咸水还具有高氟、高砷、高铁锰、低碘、低硒等特征。

这种水口感极差，如果需饮用，就必须对不同含盐量的苦咸水进行脱盐淡化处理。

此外，一些工业废水和海水中，也具有高盐度的性质，开发产水率高、能耗较低、操作简单的环保型除盐技术势在必行。

电吸附技术具备以上优点且有良好的除盐性能，并且可以应用在饮用水净化、海水、苦咸水淡化、工业废水处理等多个领域。

电吸附：阴阳离子盐水内，拆散一对是一对电吸附技术(Electrosorb Technology，EST)，又称电容性除盐技术，是20世纪90年代末兴起的一项新型水处理技术，它是基于电化学中的双电层理论，利用带电电极表面的电化学特性来实现水中离子的分离，进而去除的目的。

水处理中，水中的盐大多是以阴阳离子（或称正负离子）的形式存在。

所谓“电化学中的双电层理论”，就相当于在水中安装一个平板电容，通过施加外加电压形成静电场，两个电极板分别带正负电荷，强制离子向带有相反电荷的电极板上移动，阴离子向正极板移动并聚集，阳离子向负极板移动并聚集，这样使水体本身盐度降低，实现了除盐的效果。

电吸附的电极板，拆散水中离子对，目的是让人类获得更纯净的水。

小编给电极板点个赞：电场除盐水更净，你的良心不会痛。

电吸附工作原理原水从一端进入由两电极板相隔而成的空间，从另一端流出。

原水在阴、阳极之间流动时受电场的作用，水中离子分别向带相反电荷的电极迁移，被该电极吸附并储存在双电层内。

随着电极吸附离子的增多，离子在电极表面富集浓缩，最终实现盐分与水的分离，获得淡化的水。

电吸附技术及其在水处理中的应用进展摘要：随着科学技术的发展，我国的电吸附技术有了很大进展。

电吸附技术是利用带电电极表面吸附水中离子或带电粒子，从而达到净化水或使水脱盐的目的。

文章重点介绍了电吸附技术的影响因素和电吸附技术在水处理中的应用，并对其研究进展进行了展望。

对电吸附技术的研究结果表明，该技术用于水的除盐具有能耗低、使用简便以及对环境友好等特点。

关键词：电吸附；电极；水处理引言随着人口的增长和对水资源的大量需求，环境破坏与水资源短缺问题越来越严重，并日益威胁着人类的健康与生活，对此，必须积极采取必要的措施来解决环境污染问题，保护水资源。

对污染水进行治理就是应对水资源枯竭有效地措施之一。

常见的水处理方法有物理处理法、化学处理法和生物处理法。

这几种方法虽然对污染物有着良好的去除效果，但同时也存在着很多的缺点，比如能源损耗大、成本高、易产生二次污染等。

电吸附技术作为一种洁净的水处理技术，可以避免上述缺点，是一种经济且有效的水处理方法，在去除金属离子、胶体微粒、溶解盐类及其它有害离子时效果明显，并已经在污水处理中得到了广泛应用。

1电吸附理论电吸附是电子在带电电极表面发生的诱导电势吸附，是用于去除中等离子强度溶液中各种带电粒子的一种具有广泛应用前景的工业技术。

与常规的吸附方式不同，电吸附是将吸附剂极化以操纵界面电位，从而改变界面吸附量和选择性（电增强吸附）。

电吸附的驱动力来自吸附质与电吸附剂电极的各种相互作用。

电吸附过程中，吸附和脱附都可以通过电位的调控来完成。

循环电吸附时，吸附剂首先保持在吸附电位，使吸附质从一种溶液中移去（电吸附），然后电位反向控制在脱附电位使其脱附到另一种溶液中（电脱附）。

电吸附过程可构成电位控制的吸附、脱附循环，一方面允许提高吸附容量（电增强吸附），另一方面原位再生吸附剂。

电吸附是一种不涉及电子得失的非法拉第过程，所需电流仅用于给吸附电极/溶液界面的双电层充电，因此电吸附本质上是一个低电耗的过程。

电吸附技术去除再生水中氯离子的静态吸附实验【摘要】本文通过实验室静态吸附研究了电吸附技术对氯离子的去除效率，以及影响去除率的各种因素，结合进水水质和处理要求，确定了在电压5V，极板间距1.0cm，吸附时间为15min为最佳的吸附工况；考察流量对氯离子去除率的影响；最后将实验结果应用到工程研究中，提出解决氯离子浓度高的方法。

电吸附技术应用于污水回用工程体现出较好的经济、环境和社会效益，有一定的推广应用价值。

【关键词】电吸附；氯离子；去除率1.实验概况本实验研究的是电吸附技术去除水中氯离子的可行性，实验用水主要采用河北省某处理厂再生回用生物处理后的出水，其主要水质指标如下：2.静态实验步骤与实验分析2.1实验装置首先进行静态吸附实验。

实验装置如图2-1所示。

反应容器为1000ml的烧杯，正负电极分别由两块石墨电极（100mm*50mm*5mm）组成，正负极上所施加电压通过一直流电源来控制。

吸附在恒温磁力搅拌下进行，并维持反应温度为（20土0.5）℃。

2.2实验流程将含氯废水放在电吸附实验装置里，将电极置于反应器中，开启电源，使用搅拌器匀速缓慢搅拌含氯废水，整个实验过程是在恒温下进行，电场作用下，水中带正电荷的离子会向阴极迁移，被电极吸附，水中带负电荷的离子会向阳极迁移，被该电极吸附，都储存于电极表面形成的双电层中；随着离子的富集，水中的氯离子浓度会逐渐降低。

实验每隔5min取水样测氯离子的浓度。

随着时间的延长，反复测定氯离子浓度，直到浓度不变化，吸附达到饱和状态。

关掉电源进行脱附。

实验结果都是在平行实验下得到。

2.3 时间对吸附与脱附效果的影响实验时，将浓度为412mg/l的原水注入电吸附反应器，然后开启电源，不断改变吸附时间，按图2-1重复进行吸附，观察出水氯离子浓度变化，结果可以看出，出水氯离子浓度在吸附过程随时间的变化规律。

当接通电源，电极两端加上电压后，随着反应时间的延长，溶液中氯离子浓度逐渐降低，出水浓度开始下降，15min 后浓度降到205mg/l，趋于平缓，且与20min时剩余氯离子浓度相差不大，而15min时氯离子浓度与25min时的基本相同，这说明当吸附时间为15min时，吸附基本已达到饱和，即便再延长处理时间，溶液中的剩余氯离子浓度基本不发生变化，故将吸附时间定为15min。

电吸附材料在水资源处理中的应用研究随着全球人口的不断增长和工业化进程的加快，水资源的保护和处理成为了亟待解决的问题。

传统的水处理方法往往存在着效率低、成本高、对环境的污染等问题，因此，寻找一种高效、低成本、环保的水处理技术显得尤为重要。

近年来，电吸附材料在水资源处理中的应用逐渐受到关注，并取得了一定的研究进展。

电吸附材料是一种具有特殊表面性质的材料，通过外加电场将溶质从溶液中吸附到材料表面，从而实现对溶质的去除。

与传统的吸附材料相比，电吸附材料具有更高的吸附容量、更快的吸附速度和更好的再生性能。

因此，电吸附材料在水资源处理中具有广阔的应用前景。

首先，电吸附材料在饮用水处理中的应用研究取得了一定的成果。

饮用水中常常存在着各种有害物质，如重金属离子、有机污染物等，对人体健康造成潜在威胁。

传统的水处理方法往往难以彻底去除这些有害物质，而电吸附材料通过其高效的吸附性能可以有效去除饮用水中的有害物质，提高水质的安全性。

其次，电吸附材料在废水处理中的应用也受到了研究者的关注。

工业废水中常常含有大量的有机物和重金属离子，这些物质对环境造成了严重的污染。

传统的废水处理方法往往需要消耗大量的能源和化学药剂，而电吸附材料可以通过外加电场的作用将有机物和重金属离子吸附到其表面，从而实现废水的净化和资源的回收利用。

此外，电吸附材料还可以应用于海水淡化领域。

海水淡化是一种解决淡水短缺问题的重要途径，然而传统的海水淡化方法往往耗能量大、成本高。

电吸附材料通过其高效的吸附性能可以将海水中的盐分和杂质去除，从而实现高效、低成本的海水淡化。

然而，电吸附材料在水资源处理中的应用研究还面临一些挑战。

首先，电吸附材料的制备和性能调控仍然存在一定的困难。

目前，电吸附材料的制备方法多种多样，但是制备出具有理想吸附性能的材料仍然具有一定的难度。

其次，电吸附材料的应用还需要进一步研究其在大规模水处理中的可行性和经济性。

最后，电吸附材料的再生和回收利用也是一个亟待解决的问题。

电吸附技术在循环冷却水节水的中试研究(李永辉山东中望恒力环境技术有限公司)摘要:采用电吸附除盐技术,对循环冷却水排污水进行除盐效果中试研究.试验表明电吸附技术除盐率达到76%,产水率为76%,对氯离子.钙离子都有良好的除处效果.关键词:电吸附循环冷却水回用水除盐前言我国属于缺水国家。

城市用水中工业用水约占总用水量的60％以上，工业冷却水用量占整个工业用水量的70～80％①。

因而提高工业冷却水的重复利用率，减少新水的补水量和排污量将是工业循环冷却水处理的首选目标②。

蔡世军等③总结分析了循环冷却水节水技术，提出了循环冷却水旁滤节水和排污水的回用等节水途径。

循环冷却水中含有大量的盐分,除盐技术是循环冷却水排污水回用的关键。

为解决循环冷却水排污水除盐问题，实现节水目标，采用电吸附技术进行循环冷却水排污水回用中试试验，以验证该技术在循环冷却水排污水除盐回用的可行性。

1 技术原理电吸附是电子在带电电极表面发生的诱导电势吸附④，电吸附原理见图1，原水从一端进入由两电极板相隔而成的空间，从另一端流出。

原水在阴、阳极之间流动时受到电场的作用，水中带电粒子分别向电性相反的电极迁移，被该电极吸附并储存在双电层内。

同时，随着电极吸附带电粒子的增多，带电粒子在电极表面富集浓缩，从而使水中的溶解盐类、胶体颗粒及其带电物质滞留在电极表面，最终实现盐与水的分离，获得净化/淡化的出水。

图一 电吸附技术原理示意图 2试验内容 2.1 试验所用设备表一 2.2 来水水源及水质试验所用水为某气体厂循环冷却水排污水。

表二进水 出水2.3 试验条件规模：处理量0.5m3/h运行方式：连续运行7天设备占地面积：20m2用电负荷：10kW/380V2.4预设试验技术指标能耗≤1.5kWh/T得水率≥75%出水水质达到表三2.5工艺流程来水→多介质过滤器→原水池→电吸附模块→净水池工艺流程分为三个步骤：工作流程，再生流程，排污流程。

如图2所示：图2 工艺流程工作流程：储存在原水池中的原水通过提升泵打入保安过滤器，大于5μm的残留固体悬浮物或沉淀物在此道工序被截流，水再被送入电吸附（EST）模块。

电吸附除盐水技术的创新特点及其实际效果梅艺【摘要】Rapidly increasing water consumption with fast industrial development has caused shortage of water resources, so waste water recovery has become one of the major ways to solve the problem of water shortage. Electrosorption technology (EST) is an environ-ment-friendly desalination process with less energy consumption and lower cost compared with double-membrane method. The EST desalination process requires no acid and alkali regenera-tion and produces no secondary pollution, bearing bright application prospects.%随着工业的快速发展，用水量急剧上升，造成了水资源的短缺。

污水回用是解决淡水资源短缺的主要途径之一。

电吸附技术（EST）是一种环境友好的除盐技术，其能耗相对于双膜法较小、成本低，在除盐过程中无需酸碱再生，不会产生二次污染，有着广阔的应用前景。

【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P59-61)【关键词】电吸附技术;除盐水;实际效果【作者】梅艺【作者单位】南京钢铁有限公司高线厂，江苏南京 210035【正文语种】中文【中图分类】TQ085水资源在一定程度上已经成为制约一些企业发展的资源因素，迫使人们探索节约用水、减少污水外排的方法，污水回用技术在不断地创新、发展，成为工业企业节水减排的重点。