电吸附技术去除再生水中氯离子的静态吸附实验

废水中氯离子去除研究实验方案实验中要研究的变量有：电解电压、电解电流、电解时间、极间距、pH、废水浓度、同时测量的因数有溶液温度、电导率、电解水量、液面高度等一、膜电解的方式：1、研究电流对去除效率的影响。

电流数值设置为0.5A、0.8A、1.0A、1.2A等，控制其他条件一致，每电解一小时测量一次溶液中氯离子浓度，累计电解，直至氯离子的去除效率达到90%以上2、研究废水浓度对去除效率的影响。

配制不同浓度的废水，如5000mg/L、8000mg/L、10000mg/L、12000mg/L等3、研究极间距对去除效率的影响。

每次实验控制其他变量一致，改变极间距，如7.5cm、5cm、3.5cm、2cm等4、研究pH对去除效率的影响。

做三次实验，分别调节溶液呈酸性、中性、碱性，如pH=4、pH=7、pH=10等二、烧杯电解的方式：控制条件与膜电解条件一致，研究方向一致三、氯离子浓度的检测采用硝酸银滴定法：在中性至弱碱性范围（pH 6.5 ~ 10.5）以铬酸钾为指示剂，用硝酸银滴定氯化物时，由于氯化银的溶解度小于铬酸银的溶解度，氯离子首先被安全沉淀后，然后铬酸盐以铬酸银的形式被沉淀，产生砖红色，指示滴定终点到达。

该沉淀滴定的反应式如下：Ag+ + Cl-→AgCl↓2Ag+ + CrO4→Ag2CrO4↓（砖红色）铬酸根离子的浓度与沉淀形成的快慢有关，必须加入足量的指示剂。

且由于有稍过量的硝酸银与铬酸钾形成铬酸银沉淀的终点较难判断，所以需要以蒸馏水做空白滴定，以作对照判断，使终点色调一致。

四、实验步骤：（1）用吸管吸取50mL水样或经过预处理的水样（若氯化物含量高，可取适量水样用蒸馏水稀释至50mL），置于锥形瓶中。

另取一锥形瓶加入50mL蒸馏水作空白试验。

（2）如水样pH在6.5~10.5范围内，可直接滴定，超出此范围的水样应以酚酞作指示剂，用稀硫酸或氢氧化钠的溶液调节至红色刚刚退去。

（3）加入1mL铬酸钾溶液，用硝酸银标准溶液滴定至砖红色沉淀刚刚出现即为滴定终点。

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)。

钛电吸附基本原理---中央空调水处理新技术深圳立清环保电吸附水处理设备是采用日本、德国先进技术，自主研发生产的新一代高效除垢、除锈、杀菌，灭菌设备，采用纯物理方法，全面解决了循环水系统的除垢、除锈、除氯、杀菌、灭藻等一系列问题，为客户提供高效、省钱、省心、节电、环保、零排放的解决方案，是目前生态型企业的首选产品。

电吸附抗垢防锈机由控制箱和反应器两系统组成，其核心部件分别是主控板和加电电极。

电吸附设备的主要工作原理是：主控板发出高频，通过电极产生比磁石式电磁线圈高10000倍的低压高频波，使水体产生电气分解，将水的活性氧元素及部分氢元素分开释放活性氧，并把氢元素存在水中，在电解过程中，水的氧化还原地位不断降低，改善水质情况。

1 防垢、除垢原理根据电子高频振荡原理，由主机控制器产生的高频电信号，通过反应器作用于水中，把电能转化为水分子体系的内能，使水分子的物理特性发生变化即水由原来靠氢键结合稳定大分子聚合体裂变成活性很高的单个分子和具有很强极性的偶板子使得水中溶有的碳酸盐、硫酸盐(Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO32- )等盐类的金属离子、酸根离子分别被高活性的偶极子所包围，因而减少了金属离子和酸根离子的相遇机会与结合能力，并且它们在电场力的作用下，其运动方向和状态要发生改变，从而达到有效的防垢效果。

水作为弱极性分子，其外围电子受外加电场力的作用而被激励，使电子由原来的低能轨道跃入高能轨道，电位降低，因此水分子和器壁间的电位差减小，甚至消失，这便增强了水的渗透能力和洗涤作用，使经过处理后的水对成垢物质有一定的破坏能力，使器壁上的老垢在水的作用力下逐渐龟裂脱落，从而达到有效的除垢效果。

而由于高频电流的作用下，在水中结晶析出的水垢成分的晶体颗粒被打破了原有的排列顺序，不再有规律的针状排列在设备或管道的器壁上，而是以颗粒状和絮状漂浮在水中。

而这些颗粒和絮状物在反应器（电极）里的特殊触媒的作用下，被吸附到反应器的外网，通过取出反应器进行清理，无需把管道中的水排掉，既达到除垢、防垢的作用，又节省水资源。

电镀废水中氯离子去除技术研究进展
宋键;姚耀;过瑶瑶;万传云
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2022(41)15
【摘要】简介了电镀废水中氯离子的主要来源,重点介绍了电镀废水中氯离子去除技术(包括蒸发分离法、膜分离法、萃取分离法、化学沉淀法、电解法、电渗析法和离子交换法)的研究进展,展望了电镀废水中氯离子去除技术的发展。

【总页数】5页(P1111-1115)
【作者】宋键;姚耀;过瑶瑶;万传云
【作者单位】上海应用技术大学化学与环境工程学院;威腾电气集团股份有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TE992.2
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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。

脱硫废水氯离子去除专题报告1废水氯离子去除技术氯离子去除原理主要有两种：第一种是被其它阴离子替代；第二种是同其它阳离子一起去除。

根据不同性质可分为几下几类：沉淀法、蒸发浓缩法、电吸附法、絮凝沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法和电化学法。

1.1沉淀法采用Ａｇ或Ｈｇ等与cl生成Ａcl或Ｈｇcl沉淀，从而去除ｃl。

金艳等发明了处理一种氯碱行业高氯含氯含汞废水系统，废水中含氯离子浓度高达５００００-６００００ｍｇ／Ｌ，由于配合作用，汞主要以Ｈｇｌ３＋与ＨｇＣｌ２-的非汞离子形态存在，处理后出水中cl得到一定去除。

李文歆等用化学沉淀法做专业特征废液中氯离子处理研究，氯离子去除率高达９０％以上，该法具有操作简单、污染小、去除率高等特点。

化学沉淀法由于要加人价格较高的硝酸银、硝酸汞等沉淀试剂，导致工业成本高，不能广泛应用。

此外，沉淀法污泥产量较大，处置费用也不够经济。

1.2蒸发浓缩法因氯化氢沸点相对较低，将废水加温，同水蒸气等易挥发物质一同被去除，无机盐类氯化物沸点高于水，最后被浓缩结晶，实现了氯离子与废水的分离。

泡菜生产过程中产生的腌渍废水氯离子浓度可达153000ｍｇ／Ｌ，对部分量少废水可采用蒸发法。

丁文军等采用三效浓缩设备将盐渍水浓缩至饱和状态，再经结晶、离心分离等工序制得食盐并回用于泡菜腌制。

江西理工大学材化学院科研人员发明了含铵含氯废水处理并回收利用铵和氯的方法，利用该方法使按盐和氯不仅得到有效分离，还能回收利用。

蒸发浓缩法适合于小水量高浓度废水，操作简单、效果明显，在泡菜等行业应用较多，但工业废水水量较大，处理成本很高，相比其他处理方法不很实用。

1.3电吸附法电吸附技术结合了电化学理论和吸附分离技术，通过对水溶液施加静电场作用，在电极端加直流电压，在两电级表面形成双电层，因双电层具有电容特性，能够进行充电和放电过程，且溶液中离子不发生化学反应。

在充电过程中吸附溶液中离子，在放电过程中释放能量和离子，使双电层再生，目前应用也较多。

电吸附技术简介电吸附除盐技术(Electrosorb Technology)，又称电容性除盐技术(CapacitiveDeionization/Desalination Technology)，是20世纪90年代末开始兴起的一项新型水处理技术。

其基本原理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去除、有机物的分解等目的。

由于该技术采用了全新的水处理概念，在处理效率、适应性、能耗、运行维护以及环境友好等方面有着独特的优势，具有良好的应用和发展前景，是一项21世纪重要的水处理技术。

1.电吸附技术原理电吸附原理见图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。

随着电极吸附带电粒子的增多，带电粒子在电极表面富集浓缩，最终实现与水的分离，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，获得净化/淡化的出水。

图1 电吸附原理图在电吸附过程中，电量的储存/释放是通过离子的吸脱附而不是化学反应来实现的，故而能快速充放电，而且由于在充放电时仅产生离子的吸脱附，电极结构不会发生变化，所以其充放电次数在原理上没有限制。

当电极表面电位达到一定值时，双电层离子浓度可达溶液体相浓度的成百上千倍，离子在直流电场的作用下被储存在电极表面的双电层中，直至电极达到饱和，此时，将直流电源去掉，并将正负电极短接，由于直流电场的消失，储存在双电层中的离子又重新回到通道中，随水流排出，电极也由此得到再生。

2.电吸附模块电吸附装置的核心是电吸附模块。

电吸附模块通常由电极、集电极、隔离体、固定端板、紧固件及电引线和配套管路管件等组成。

多对电极、集电极和隔离体通过固定端板、紧固件固定组成电吸附处理单元，又称电吸附模块。

图2所示常见的几种模块结构形式图2 各类电吸附模块3.电吸附系统的组成及工作过程电吸附系统由电吸附模块、水池、水泵、前置过滤器、后置过滤器、管阀系统、电源系统、检测仪表及电气控制系统等组成，如图3所示。