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EDI超純水過程處理低濃度重金屬離子廢水的研究

2015-08-31 11:51:08

  以電鍍漂洗水為代表的低濃度重金屬離子廢水屬于對環境危害極大的一類污染物。傳統的重金屬廢水處理方法有化學法、離子交換法、電滲析、反滲透、納濾等,它們各有優點,但也存在不同程度的二次污染、效率偏低、工藝復雜、高能耗、高成本等缺陷。

  電去離子(EDI)技術是將離子交換樹脂填充在電滲析(ED)器的淡水室中,從而將離子交換與電滲析內在有機結合而形成的一種新型分離過程.它可在非化學再生的條件下實現連續深度除鹽,在超純水制備領域已被證明是十分有效的。近年來,隨著EDI技術的不斷發展,已有一些研究者開始嘗試將EDI用于處理低濃度重金屬廢水,并取得了一定的成效。

  針對低濃度重金屬離子廢水處理過程,對常規的用于超純水生產的EDI內部構造進行了適應性改進。并以模擬電鍍鎳漂洗水為原水,研究了淡水室中填充樹脂類型對該特種分離EDI過程的影響,繼而評估EDI技術用于低濃度重金屬離子廢水處理的可能性。

 

超純水設備

超純水設備

  水質分析水中Ni2+離子含量分析采用火焰原子吸收分光光度法。濃淡水進出水的電導率、pH值以及淡水出水的電阻率等采用在線電導率儀、在線酸度計與在線電阻率儀進行監測。

  與常規的用于超純水生產的EDI內部構造相比,在靠近陰極的陰膜與陰極之間,加入1張陽膜。而在靠近陽極的陽膜與第1個淡水室的陰膜間,再加入1張陰膜.這2張離子交換膜的加入就分別在正負電極與靠近電極的濃縮室間增加了1個隔室,并在隔室中通以電極水,作為極室保護室.其中陰極保護室的設置,有效減少了金屬離子在陰極的還原,并可阻止電極反應產生的OH-離子向靠近陰極的濃水室中遷移。而陽極保護室的設置,其連續安排的2張陰離子交換膜可以充分防止電極水中的陽離子以及正極反應產物向第1個淡水室的遷移擴散,或是長期運行中對淡水室陰膜的氧化破壞作用.這一結構改進有利于過程的長期安全穩定運行。

 

超純水設備圖片

超純水設備

  1、利用特種分離EDI過程處理模擬電鍍鎳漂洗水時,使用強酸強堿性大孔型樹脂較凝膠型樹脂有更優的分離效率,填充大孔型弱酸弱堿性樹脂時過程分離效率則相對最低。

  2、當在淡水室中混床填充大孔型強酸強堿性樹脂時,在Ni2+離子濃度為50mg/L、pH為5.7的原水條件下,EDI淡水出水中Ni2+離子濃度在開機后數分鐘內就降低到0.1mg/L以下,并保持穩定至試驗結束。

  3、利用內部構造經過適應性改進的EDI裝置處理低濃度重金屬離子廢水,具有連續運行、高效穩定、環境友好等顯著優點.因此,該技術具有較為廣闊的開發應用前景。

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