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文档简介

电吸附除盐技术电吸附除盐技术(ElectrosorbTechnology),简称(EST),又称电容性除盐技术,20世纪90年月末开始流行的一项新式水办理技术。该技术利用通电电极表面带电的特点对水中离子进行静电吸附,进而实现水质的净化目的。电吸附技术原理时间:2011-08-02根源:作者:水办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经过施加外加电压形成静电场,逼迫离子向带有相反电荷的电极处搬动,使离子在双电层内富集,大大降低溶液本体浓度,进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、阳极之间流动时碰到电场的作用,水中离子分别向带相反电荷的电极迁移,被该电极吸附并积蓄在双电层内。随着电极吸附离子的增添,离子在电极表面富集浓缩,最后实现与水的分别,获取净化/淡化的产品水。工作过程表示图在电吸附过程中,电量的积蓄/释放是经过离子的吸/脱附而不是化学反响来实现的,故而能迅速充放电,而且由于在充放电时仅产生离子的吸/脱附,电极构造不会发生变化,所以其充放电次数在原理上没有限制。当含有必然量盐类的原水经过由高功能电极资料组成的电吸附模块时,离子在直流电场的作用下被积蓄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,积蓄在双电层中的离子又从头回到通道中,随水流排出,电极也由此获取重生。重生过程表示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样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,可有效防备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。电吸附能够在浓水难溶盐过饱和状态下运行。其他,在电吸附模块中,由于电吸附过程中阴、阳离子吸附不平衡致使产生氢离子含量很多的出水,经过倒极的方式,略偏酸性的出水同样会使有微量结垢现象的垢体溶解掉。电吸附模块办理收效的利害主要取决于电极的吸附性能。电吸附技术特点时间:2011-08-02根源:作者:科技创新点一、原理创新:电吸附除盐技术利用带电电极表面吸附水中离子,使水中溶解的盐类在电极表面富集浓缩而实现水的净化/淡化。独到的除盐原理是将水中溶质从溶液中提取出来,而不是将水中溶剂从溶液中提取出来。二、工艺创新:电吸附模块的电极采用惰性资料加工而成,拥有化学性能牢固、使用寿命长(10年以上)的优点。以电吸附模块为核心元件的电吸附除盐系统拥有抗污染性强、预办理简单、不需要增添专用药剂、通量牢固、不用频频冲刷、运行成本低、节能环保的特点。三、应用创新:该项目打破了污(废)水重生回用技术的瓶颈。为污(废)水重生回用领域的发展供应了一项抗污染性强、经济环保、应用范围广的除盐技术。电吸附装置的技术特点一、节能节水,环境友好,运行成本低第一,电吸附技术能耗低。电吸附技术进行水的除盐办理时,其主要的能量耗资在使离子发生迁移,而在电极上并没有显然的化学反响发生。与蒸馏法、反浸透法等除盐技术相比,电吸附技术是有差异性地将水中离子提取分别出来,而不是把水分子从待办理的原水中分别出来,无需高温或高压,因此所耗的能量相对较低。其他,由于电极加电后即为充电电容器,所施加的电能被积蓄在双电层电容上,如有必要,就能够将所储藏的能量在电深重生时回收一部分,立刻吸附饱和的模块上积蓄的电能再加到另一重生好的模块上,也即所谓的“秋千式”供电。这样能够大大地节俭能源。其次,电吸附技术得水率高,用于重生的冲刷水可重复使用,一般情况下得水率能够达到75%以上;如采用适合的工艺组合,甚至可达90%以上。同时电吸附仍是一项环境友好型技术。电深重生时只要将积蓄的电能释放掉,不需任何化学药剂进行重生。与离子互换技术对照,减少了在浓酸、浓碱的运输、储藏和操作上的麻烦,而且不向外界排放酸碱中和液;与反浸透对照,无需加入复原剂、分别剂、阻垢剂等化学药剂,所排放的浓水系来自于原水,系统自己不产生新的排放物,进而防备了二次污染问题。其他,抗污染性能较强,并表现出必然的去除COD的能力。二、设施可靠,运行牢固由于电吸附技术不采用膜类元件,只采用特其他惰性资料为电极,因此对原水预办理的要求不高,即便在预办理上出一些问题也不易对系统造成不能修复的破坏。电吸附除盐装置采用通道式构造(通道宽度为毫米级),因此不易拥挤,对颗粒状污染物要求较低;电吸附技术是利用电场作用将阴、阳离子分别去除,因此,阴、阳离子所处场所不同样,不会互相联合产生垢体;少量油类、铁、锰、余氯、有机物、pH值等对系统几乎没有什么影响,对各样水质的原水拥有优秀的适应性;在停机时期也无需对核心零件作特别保养;系统采用计算机控制,自动化程度高;由于采用碳类电极资料,从理论上讲电吸附模块能够长久服役。三、适应性强,操作及保护简单系统对原水预办理的指标要求不高,铁、锰、氯等离子、pH值和有机物等对系统几乎没有什么影响,因此除盐技术适应性强。在停机时期也无需对核心零件作特别养,保护方便。即便在预办理上出一些问题也能够进行办理恢复,不易对系统造成不能修复的破坏。系统采用计算机控制,自动化程度高,操作程序简单简单掌握。由于其宽泛的适应性和优秀的合用性,电吸附技术能够应用在工业废水回用办理、工业除盐水办理、苦咸水淡化等领域。苦咸水淡化致使海水淡化将是EST技术的下一个更为诱人的应用领域。电吸附技术国内研究大体时间:2011-08-02根源:作者:电吸附技术在国内的研究起步比较晚,这方面的文件其实不常有,国内陈福明、尹广军等1999报道了用多孔大面积电极去除水中离子的方法,并对电吸附进行了一系列的理论和实验研究。杨慧云对NaCl溶液进行电容性除盐,结果分析表示,当溶液种类和浓度必然时,电极的吸附容量随外加电压的增添而增大,当溶液种类和外加电压确定后,吸附容量随着浓度的增添而增大,并达到一个极限值吸附。莫剑雄也试一试利用双电层电容的原理进行电吸附装置的研究。上述研究过程仍处于实验室研究阶段。电吸附技术外国研究大体时间:2011-08-02根源:作者:?电吸附的研究始于20世纪60年月,俄克拉荷马大学的研究人员利用电吸附原理,从略带碱性的水中去除了盐分。在Caudle等的报告中描绘了使用多孔电极的电容去离子装置。Johnson和Newman等的研究则包括考证过程的理论基础、参数研究和对多种候选电极资料的谈论。外国的研究工作也主要以炭电极的发展作为主线,但主要停留在小流量循环办理的实验阶段。外国在电吸附应用方面获取研究成就最多的是美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室,他们从从上个世纪90年月,采用内部孔隙好多的炭气凝胶作为电极资料开发出来一套电容性除盐实验装置。诚然拥有必然的除盐收效,但资料制作工艺复杂,制作成本很高。阻挡了这一技术的推行。污水回用应用现状及主要问题时间:2011-08-02根源:作者:污(废)水回用应用现状随着经济的发展和人口的膨胀,工业及生活所需的淡水资源日益困穷,水资源净化已经成为世界范围内宽泛关注的问题。解决水资源困穷的方法有好多,其中污(废)水回用及开发中水资源,即提升水的重复利用率是目前好多国家解决水资源短缺的有效路子。水办理技术的不断成熟,特别是近来几年来高级氧化、膜分别等高级办理技术的发展给城市、工业污水的达标排放办理供应了新的技术手段。但是,诚然水中的好多污染物能够经过传统的混凝、积淀、过滤、吸附等方法去除,但关于水质要求较高的回用途合,如关于溶解在水中的盐的去除则需要采用适合的除盐手段来实现。常有的水的除盐方法有蒸馏、反浸透、电渗析、离子互换等。在工业界已适用超滤/微滤与反浸透(双膜法)进行污(废)水除盐办理的实践,经过采用超滤、微滤来降低污(废)水对反浸透膜的污染,获取了必然的经验。但是,由于双膜法用于污(废)水回用时工艺复杂,运行成本高、得水率较低,膜组件的使用寿命与常例水办理时对照要短得多,同时需要采用大量复原剂和阻垢剂,使浓水的排放难以达到环保要求。因此,在污(废)水回用领域,存在着技术经济上不尽合理的问题。20世纪60年月电吸附除盐技术面世到今天,电吸附在好多领域获取了初步的应用,如将电吸附作为除盐手段应用于管道直饮水、矿泉水、苦咸水淡化等不同样的场所。近来几年来,随着对电吸附除盐技术的性质与功能的研究的进一步深入,电吸附除盐技术在污(废)水回用办理领域的应用正渐渐张开。主要问题污(废)水除盐技术市场发展目前存在的主要问题是:污(废)水的成分比一般自来水和天然地表(下)水要复杂得多,传统污水除盐技术在该领域应用时,易受水中有机物、油类等物质的影响而造成污堵,造成设施在产水量、得水率及使用寿命不能够知足设计要求。同时对预办理的要求很高,又需要投放大量药剂,不只增添工程的整体投资,也使运行成本居高不下。因此,搜寻一种对原水耐受性好,既能以较低的运行成本对污(废)水进行除盐又对环境友好的除盐技术成为业界的一个重要课题。电吸附技术优势时间:2011-08-02根源:作者:一、采用高效功能资料EST模块采用了高效功能资料作为电极,该电极资料不单除盐收效好,而且拥有化学性质高度牢固、耐酸、耐碱、耐腐化、抗氧化等特点,这使得电吸附除盐装置拥有对来水水质拘束小、抗污染、设施可靠、运行牢固等优点。这种高效功能资料属于惰性的多孔无机物质,比表面大,且在电吸附运行中还有必然量的初生活性氧化基团产生,对原水中的有机物拥有必然的去除收效,扩大原水水质拘束范围。经过适合的预办理,原水就能够进入EST模块,即便在预办理上出一些问题,如碰到包括少量油污在内的有机物污染,也不会使电吸附资料碰到大的危害,还可以保证相对较高的除盐率。因此,在这种情况下,能够在半年甚至一年的长久运行后,利用酸洗或碱洗的方式对电极资料进行冲刷恢复。停机时期,无需对核心零件作特别保养,保护方便。二、微通道设计电吸附除盐装置采用微通道式设计(通道宽度为毫米级),水流是在宏观通道中运动的,因此少量悬浮物和有机物不会污堵设施。对前办理要求相对较低,而且能够大大提升得水率,一般情况下可达75%以上,如有特别需要,部分浓水经回收再办理工艺,可使系统得水率达到85%以上。三、设施集成度高,推行智能化控制电吸附除盐技术的开发依照于水力学、电化学、机械学、电子控制学等理论。系统采用模块化设计,各个环节在中央控制计算机的集中控制下形成整个系统。所有的履行机构、检测仪表等均由计算机按设定程序实现操作,正常运行时不需人工干涉。四、绿色技术节能、环保由于电吸附除盐技术利用了双电层电容静电吸附的原理,工艺运行过程中不需增添缓蚀剂、阻垢剂、复原剂之类的专用药剂,系统所排放的浓水均来自于原水,因此系统不会产生新污染物。这既节俭了运行成本,又防备了二次污染。其他,与其他技术对照,电吸附技术属于常压操作,提升能耗少,其主要的能量耗资在使离子发生迁移,并经过控制电压使电极表面不发生极化现象,同时工作时所积蓄的电能能够在重生时回收一部分,因此,整体能耗较低。五、适应性好,应用领域宽泛电吸附除盐技术对进水水质要求不高,而且能够依照电压调治来控制除盐率在60%-90%的范围内变化。因此,拓展了电吸附技术的合用领域。电吸附能够被宽泛应用于饮用水、废水、污水办理等方面,包括冶金、化工、电子、电力、制药、纺织、造纸等工业领域。关于那些污染较重,不需要完好除盐的场合来说,电吸附不失为一种优秀的选择。电吸附除盐回用工程的经济谈论时间:2011-08-02根源:作者:城市污水回用作为工业净水工程的经济谈论:目前城市污水办理(二级办理)投资大概在900-1400元/m3·d,在此基础上三级重生处理约400-600元/m3·d。加上管网配套总计600-1000元/m3·d。三项相加1900-3000元/m3·d,到“十一五”末期形成40亿立方米重生水源的投资大概在300亿元左右。为扩大城市污水办理在工业公司中的应用,经过进一步除盐提升水质,以城市污水办理(三级重生办理)为基础上,采用电吸附除盐技术,只增添2000-2500元/m3·d。到“十一五”末期形成40亿立方米取代水源的投资大概在200亿元左右。而形成同样规模的长距离引水,以大连引英入连为例,则需600亿元左右,海水淡化则需1000亿元左右,可见采用电吸附除盐技术进行污(废)水回用在经济上拥有显然优势。工业循环冷却水的排污水回用作为工业净水工程的经济谈论:采用电吸附除盐技术,拥有很大经济优势,由于循环冷却水的排污水水体污染较轻,经过简单办理就能够进入电吸附除盐系统,电吸附除盐系统办理出水就地使用,不需要长距离输送,减少管网配套投资,预办理花销相当于城市污水三级重生办理约400-600元/m3·d,加上电吸附2000-2500元/m3·d,合计2400-3100元/m3·d。经过二级污水办理后达到排放标准的城市废水或工业污水,若是作为工业循环冷却水的补水,需要进行脱盐办理,脱盐工艺采用电吸附技术,因原水水质较好,能够简化电吸附的预办理,整体投资能够进一步降低。电吸附除盐回用技术的经济优势时间:2011-08-02根源:作者:电吸附污(废)水回用系统建设一次性投资花销2000元-2500元/吨产水·日(原水为经二级污水办理达到排放标准的废水),吨水运行花销1-1.5元/吨,单位制水成本约1.5-2元/吨(包括设施折旧费、资料耗资费、大修基金等),目前工业用水综合水价4.5~5.5/吨,不久将来可达6元/吨,经过采用电吸附技术不只可减少新鲜水的取用量和污水排放量,而且可创办价值2-4元/吨水。分析表示,只管电吸附工艺需要必然的初期投资花销,但能够在保证优秀除盐收效的前提下,为客户带来长久的经济效益,若是按可创办价值为4元/吨水,可在2-3年内回收投资。电吸附技术的应用远景时间:2011-08-02根源:作者:由于电吸附除盐技术拥有对进水水质要求不高、运行可靠、能耗低、操作方便、产水率较高、综合运行成本较低等特点,适合进一步加大市政、工业污(废)水除盐领域的推行应用,特别是在化工、石化、冶金、电力、造纸等高耗水行业致使核工业废水的治理等方面有着很大的应用潜力。工业用水中的用水大项为循环冷却水,在石油化工、电力、钢铁、冶金等行业中占公司用水总量的80%-90%。长久循环使用的冷却水由于含盐量增添,会产生水垢附着、设施腐化以及微生物滋生与粘泥的问题,因此,循环冷却水浓缩到必然倍数必定排出必然的浓水,并补充新鲜水。对部分浓水进行除盐回用,或将污水经深度办理(除盐)后用于循环冷却水的补给水,能够使新鲜水用量和排污水量不断减少,关于提升水的重复利用率、节俭水资源、实现“趋零”排放拥有重要意义。电吸附技术的发展趋势时间:2011-08-02根

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