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EDI超纯水过程处理低浓度重金属离子废水的研究

2015-08-31 11:51:08

  以电镀漂洗水为代表的低浓度重金属离子废水属于对环境危害极大的一类污染物。传统的重金属废水处理方法有化学法、离子交换法、电渗析、反渗透、纳滤等,它们各有优点,但也存在不同程度的二次污染、效率偏低、工艺复杂、高能耗、高成本等缺陷。

  电去离子(EDI)技术是将离子交换树脂填充在电渗析(ED)器的淡水室中,从而将离子交换与电渗析内在有机结合而形成的一种新型分离过程.它可在非化学再生的条件下实现连续深度除盐,在超纯水制备领域已被证明是十分有效的。近年来,随着EDI技术的不断发展,已有一些研究者开始尝试将EDI用于处理低浓度重金属废水,并取得了一定的成效。

  针对低浓度重金属离子废水处理过程,对常规的用于超纯水生产的EDI内部构造进行了适应性改进。并以模拟电镀镍漂洗水为原水,研究了淡水室中填充树脂类型对该特种分离EDI过程的影响,继而评估EDI技术用于低浓度重金属离子废水处理的可能性。

 

超纯水设备

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  水质分析水中Ni2+离子含量分析采用火焰原子吸收分光光度法。浓淡水进出水的电导率、pH值以及淡水出水的电阻率等采用在线电导率仪、在线酸度计与在线电阻率仪进行监测。

  与常规的用于超纯水生产的EDI内部构造相比,在靠近阴极的阴膜与阴极之间,加入1张阳膜。而在靠近阳极的阳膜与第1个淡水室的阴膜间,再加入1张阴膜.这2张离子交换膜的加入就分别在正负电极与靠近电极的浓缩室间增加了1个隔室,并在隔室中通以电极水,作为极室保护室.其中阴极保护室的设置,有效减少了金属离子在阴极的还原,并可阻止电极反应产生的OH-离子向靠近阴极的浓水室中迁移。而阳极保护室的设置,其连续安排的2张阴离子交换膜可以充分防止电极水中的阳离子以及正极反应产物向第1个淡水室的迁移扩散,或是长期运行中对淡水室阴膜的氧化破坏作用.这一结构改进有利于过程的长期安全稳定运行。

 

超纯水设备图片

超纯水设备

  1、利用特种分离EDI过程处理模拟电镀镍漂洗水时,使用强酸强碱性大孔型树脂较凝胶型树脂有更优的分离效率,填充大孔型弱酸弱碱性树脂时过程分离效率则相对最低。

  2、当在淡水室中混床填充大孔型强酸强碱性树脂时,在Ni2+离子浓度为50mg/L、pH为5.7的原水条件下,EDI淡水出水中Ni2+离子浓度在开机后数分钟内就降低到0.1mg/L以下,并保持稳定至试验结束。

  3、利用内部构造经过适应性改进的EDI装置处理低浓度重金属离子废水,具有连续运行、高效稳定、环境友好等显著优点.因此,该技术具有较为广阔的开发应用前景。

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