ESTnew电吸附除盐
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电吸附除盐本文介绍了一种电吸附除盐电极模块的设计。
该模块由导电的平板材料制成,长宽高为400×200×2mm,电极板间距为6mm,外加水箱、水泵、流量计、进出口电导率仪器、压力计及管道制成。
电源电压应低于1.6v,在1.3-1.6v之间可调,电极可自动短接,电源正负极可自动对换。
电极设计以增加水通过时间为目的,生产时间为360分钟,预排和再生时间共100分钟。
为了连续生产,应该有两套相同的设备交替作业。
出水电导率升高超过设定上限时,应停止这路设备的作业,转换到另一路设备进行作业,同时将该路设备电极短接,用原水将其冲洗排除浓水,然后根据出入口电导率停止反冲作业,并将电极极性互换。
在电吸附技术中,吸附剂材料的选择和电极的制备成型过程是关键。
为了能吸附大量带电粒子,吸附剂必须拥有足够大的比表面积,因此采用的吸附剂往往是多孔碳材料,如活性炭、活性碳纤维、碳气凝胶、碳纳米管等。
活性炭是水处理中应用最为广泛的吸附剂,有活性炭粉末和活性炭颗粒两种产品形态,具有生产简单、成本低等优点。
___等将活性炭颗粒用环氧胶黏在一起,只露出颗粒的一面,作为工作电极。
实验中用KOH溶液和TiO2纳米粒子对活性炭颗粒做了改性处理,结果都提高了吸附容量。
Park等将活性炭粉末与聚四氟乙烯、碳黑以不同比例混合,用去离子水和无水乙醇作溶剂,将混合物搅拌l h使其均匀,然后滚压数次成为片状,加压放置后制成电极。
碳气凝胶是一种新型多孔碳材料,具有高比表面积、良好的导电性和化学稳定性等特点。
碳气凝胶电极制备方法较为复杂,需要多步化学反应和热处理。
通过改变制备条件,可以调控碳气凝胶的孔径和孔隙度,从而影响其电吸附性能。
研究表明,碳气凝胶电极的电容和电吸附除盐率均高于活性炭电极。
碳纳米管具有高比表面积、优异的导电性和机械性能,因此被广泛应用于电化学传感器和储能器件中。
Wang等用电化学沉积法制备了碳纳米管电极。
实验中,首先在玻碳电极上沉积铂颗粒,然后在铂颗粒表面沉积碳纳米管,最终得到铂/碳纳米管复合电极。
电吸附除盐技术电吸附除盐技术(Electrosorb Technology),简称(EST),又称电容性除盐技术,是20世纪90年代末开始兴起的一项新型水处理技术。
该技术利用通电电极表面带电的特性对水中离子进行静电吸附,从而实现水质的净化目的。
电吸附技术原理水处理中的盐类大多是以离子(带正电或负电)的状态存在。
电吸附除盐技术的基本思想就是通过施加外加电压形成静电场,强制离子向带有相反电荷的电极处移动,使离子在双电层内富集,大大降低溶液本体浓度,从而实现对水溶液的除盐。
电吸附原理见图,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,最终实现与水的分离,获得净化/淡化的产品水。
工作过程示意图在电吸附过程中,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。
当含有一定量盐类的原水经过由高功能电极材料组成的电吸附模块时,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。
再生过程示意图由于电吸附过程主要利用电场力的作用将阴、阳离子分别吸附到不同的电极表面形成双电层,这会使同一极面上的难溶盐离子浓度积相对低得多,可有效防止难溶盐结垢现象的发生。
其次,电吸附极板间水径流与极板呈切线方向,不利于水中析出难溶盐结晶在极板上的生长。
电吸附可以在浓水难溶盐过饱和状态下运行。
另外,在电吸附模块中,由于电吸附过程中阴、阳离子吸附不平衡导致产生氢离子含量较多的出水,通过倒极的方式,略偏酸性的出水同样会使有微量结垢现象的垢体溶解掉。
电吸附技术(Electrosorb Technology,简称EST),又称电容性除盐技术,是20世纪90年代末开始兴起的一项新型水处理技术。
电吸附技术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带电粒子的去除、有机物的分解等目的。
电吸附除盐原理见图,原水从一端进入阴阳极组成的空间,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,使水中的溶解盐类滞留在电极表面,获得净化/淡化的出水。
工艺流程工艺流程分为二个步骤:工作流程,反洗流程工作流程:原水通过提升泵进入保安过滤器,水再被送入电吸附(EST)模块。
水中溶解性的无机盐类被吸附,有机物被降解,水质被净化。
反洗流程:就是模块的反冲洗过程,冲洗经过短接静置的模块,使电极再生,反洗流程可根据进水条件以及产水率要求选择一级反洗、二级反洗、三级反洗或四级反洗。
电吸附技术主要应用在工业废水除盐过程中。
国内最早在崔玉川老师的<水的除盐方法与工程应用>中提到!该技术在是20世纪60代才开始被提及,是20世纪90年代末开始兴起的一项新型水处理技术。
2000年,爱思特净化设备有限公司在江苏常州报告了我国第一台工业化电吸附(EST)装置,并在饮用水、工业用水深度处理方面应用。
2006年,世界首例千吨级EST工业废水再生工程在齐鲁石化建成。
目前国际上了解该项技术的人不是很多,该技术的特点有点象电容冲/放电的过程.上面两张图就是电吸附(EST)技术的工作示意图,从图不难看出该项技术的原理, 电吸附模块为整个电吸附系统的核心,可根据原水水质和用户要求选择适当的模块及模块组合。
电吸附(EST)特有的工作性质该技术工艺优点:1 耐受性好核心部件使用寿命长,避免了因更换核心部件而带来的运行成本的提高。
电吸附技术·认识篇电吸附除盐技术(Electrosorb Technology),简称(EST),又称电容性除盐技术,是20世纪90年代末开始兴起的一项新型水处理技术。
该技术利用通电电极表面带电的特性对水中离子进行静电吸附,从而实现水质的净化目的。
电吸附技术原理时间:2011-08-02 来源: 作者:水处理中的盐类大多是以离子(带正电或负电)的状态存在。
电吸附除盐技术的基本思想就是通过施加外加电压形成静电场,强制离子向带有相反电荷的电极处移动,使离子在双电层内富集,大大降低溶液本体浓度,从而实现对水溶液的除盐。
电吸附原理见图,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,最终实现与水的分离,获得净化/淡化的产品水。
工作过程示意图在电吸附过程中,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。
当含有一定量盐类的原水经过由高功能电极材料组成的电吸附模块时,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。
由于电吸附过程主要利用电场力的作用将阴、阳离子分别吸附到不同的电极表面形成双电层,这会使同一极面上的难溶盐离子浓度积相对低得再生过程示意图多,可有效防止难溶盐结垢现象的发生。
其次,电吸附极板间水径流与极板呈切线方向,不利于水中析出难溶盐结晶在极板上的生长。
电吸附可以在浓水难溶盐过饱和状态下运行。
另外,在电吸附模块中,由于电吸附过程中阴、阳离子吸附不平衡,导致产生氢离子含量较多的出水,通过倒极的方式,略偏酸性的出水同样会使有微量结垢现象的垢体溶解掉。
图一电吸附技术(Electrosorb Technology ,简称EST ,又称电容性除盐技术,是20世纪90年代末 开始兴起的一项新型水处理技术。
电吸附技术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带电粒子的去除、有机物的分解等目的。
电吸附除盐原理见图,原水从一端进入阴阳极组成的空间,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,使水中的溶解盐类滞留在电极表面,获得净化 /淡化的出水。
负电极 Negative Electrode 工作过程示意图正电极Positive Electrode负电极 Negative Electrode再生过程示意图正电圾 Positive Electrode倉曲电电 茫负1E 如原水直流电源Us斯特恩层•斯特恩双电层模型x工艺流程工艺流程分为二个步骤:工作流程,反洗流程工作流程:原水通过提升泵进入保安过滤器,水再被送入电吸附(EST模块水中溶解性的无机盐类被吸附,有机物被降解,水质被净化反洗流程: 就是模块的反冲洗过程,冲洗经过短接静置的模块,使电极再生, 反洗流程可根据进水条件以及产水率要求选择一级反洗、二级反洗、三级反洗或四级反洗。
§一 严水外供 :工艺流程图:电吸附技术主要应用在工业废水除盐过程中。
国内最早在崔玉川老师的 < 水的除盐方法与工程应用 > 中提到! 该技术在是20世纪60代才开始被提及,是20世纪90年代末开始兴起的一项新 型水处理技术。
2000年,爱思特净化设备有限公司在江苏常州报告了我国第一(EST)模块工作泵反洗水外排原水箱 保安过滤器 电吸附模块A台工业化电吸附(EST )装置,并在饮用水、工业用水深度处理方面应用 年,世界首例千吨级EST 工业废水再生工程在齐鲁石化建成 目前国际上了解该项技术的人不是很多,该技术的特点有点象电容冲/放电的过程•正电极 Positive Electrode负电极 Negative Electrode工作过程示意图再生过程示意图上面两张图就是 电吸附(EST)技术的工作示意图,从图不难看出该项技术的原理 电吸附模块为整个电吸附系统的核心,可根据原水水质和用户要求选择适当的模 块及模块组合。
第24卷第4期2008年7月水资源保护W ATER RES OURCES PROTECTI ON V ol.24N o.4Jul.2008 作者简介:李定龙(1963—),男,安徽全椒人,教授,博士,主要从事环境保护方面的教学与科研工作。
E 2mail :hjaq @ 电吸附除盐技术进展及其应用李定龙1,申晶晶1,姜 晟1,孙晓慰2(1.江苏工业学院环境与安全工程学院,江苏常州 213164;2.常州爱思特净化设备有限公司,江苏常州 213022)摘要:评述了石墨、活性炭和炭气凝胶三类主要电吸附材料除盐技术,通过电吸附系统的开发研究,提出炭材料电吸附除盐工艺具有较大优势,在去除各种盐类阴、阳离子方面有独特的优势和功效。
关键词:电吸附;水处理;石墨;活性炭;炭气凝胶中图分类号:X131.2 文献标识码:A 文章编号:1004Ο6933(2008)04Ο0063Ο04Development and application of electrosorption technologyLI Ding 2long 1,SHEN Jing 2jing 1,JIANG Sheng 1,SUN Xiao 2w ei 2(1.School o f Environmental and Safety Engineering ,Jiangsu Polytechnic Univer sity ,Changzhou 213164,China ;2.EST PurificationEquipment Co.,Ltd ,Changzhou 213022,China )Abstract :E lectros orption technologies that rely on one of three main materials ,graphite ,activated carbon and carbon aerogels ,were discussed and com pared in practical application.It can be concluded that carbon electrode electros orption technology m ost efficiently rem oves negative and positive ions ,and is a useful development in the deionization field.K ey w ords :electros orption ;water treatment ;graphite ;activated carbon ;carbon aerogels 电吸附除盐技术,又称电容性(除盐)技术(capacitive deionization ,C DI ),是一种新兴的净水技术。
电吸附法处理含盐工业废水应用研究进展摘要:我国水资源形势严峻。
电吸附处理含盐废水电吸附技术处理污水具有能耗低、处理效率高、环境友好等特点。
电极材料是影响电化学处理效率的关键因素,本文论述了近年来电吸附电极材料的最新研究进展,包括石墨电极、活性炭电极、活性炭纤维电极、炭气凝胶电极和炭纳米管电极等炭电极材料的制备、改性及吸附效果影响因素等。
对电极材料在水处理方面的发展方向进行了总结和展望关键词:水处理;电吸附;含盐工业废水;炭电极;电极材料;我国水资源并不丰富,经济的快速发展给我国水资源带来巨大压力,水资源紧张问题变得日益严重,其中水资源利用水平低下、水资源浪费问题和河流水系湖泊等受到不同程度的污染等问题比较突出。
因此改进水资源利用技术提高水资源利用率迫在眉睫。
1水资源现状我们中国是一个缺水严重的国家。
然而,社会在进步的同时,依然大量存在在浪费水资源的情况。
随着工业水平的不断发展进步,设备、材料、技术等不断升级迭代,因此而产生的工业废水成分性质各不相同,为达到最有效的处理效果,需要对工业废水的要进行分类然后对应处理[1]。
含盐废水是指水中有总含盐质量分数至少为1%的废水,主要来源于生活用水、食品加工、冶金、化工、石油和天然气开采等行业。
高含盐废水若直接排入水体,会对水生生物、生活用水和工农业用水造成不同程度的危害[2]。
2电吸附处理含盐废水2.1水处理除盐意义含盐废水排放到土壤中会导致土壤中盐分过多,土壤溶液浓度大,渗透压高,对根系吸收水分形成巨大的阻力,使植物体的水分不能保持正常水平,严重时会导致植物死亡,同时含盐废水还会破坏水中的细胞膜和生物体内的酶,对水中生物的生长发育起到抑制作用。
如果能够通过实验,研究出性能优良的电极材料、探索出相应的工作参数,进而能够制造出成熟、可靠的电吸附除盐设备,使电吸附得到发展,为解轻水资源供需矛盾、缓解水污染形势作出贡献,能够创造出巨大的社会经济效益[3]。
2.2电吸附处理法电吸附技术是一种新型水处理技术,目前已经成为水处理技术尤其是水处理除盐的研究热点。
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。