◆ 電吸附除鹽技術(shù),又稱電容性(除鹽)技術(shù)是一種將電化學(xué)理論與吸附分離技術(shù)結(jié)合的新興的凈水技術(shù)。可用于水的除鹽、去硬、淡化及飲用水深度處理、電鍍廢水處理等等。
電吸附技術(shù)是利用帶電電極表面吸附水中離子及帶電粒子的現(xiàn)象,使水中溶解的鹽類及其他帶電物質(zhì)在電極表面富集濃縮而實(shí)現(xiàn)水的凈化/淡化的一種新型水處理技術(shù)。原水從一端進(jìn)入陰、陽(yáng)電極組成的空間,從另一端流出。原水在陰、陽(yáng)電極之間流動(dòng)時(shí)受電場(chǎng)力的作用,水中帶電粒子,包括:離子、膠體微粒、有機(jī)物和細(xì)菌等表面帶電物質(zhì)等將分別向帶相反電荷的電極遷移,被電極吸附并儲(chǔ)存在雙電層內(nèi),實(shí)現(xiàn)帶電粒子(雜質(zhì))與水的分離。當(dāng)電極失電或瞬間反接時(shí),這些富集在電極上的帶電粒子在水流或電場(chǎng)力的作用下,從電極脫落,隨水流沖走,電極獲得再生。
◆ 電吸附除鹽EST 設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)
節(jié)能節(jié)水,環(huán)境友好,運(yùn)行成本低:
首先,電吸附技術(shù)能耗低。電吸附技術(shù)進(jìn)行水的除鹽處理時(shí),其主要的能量消耗在使離子發(fā)生遷移,而在電極上并沒(méi)有發(fā)生明顯的化學(xué)反應(yīng)。與蒸餾法、反滲透法等除鹽技術(shù)相比,電吸附技術(shù)是有區(qū)別性地將水中離子提取分離出來(lái),而不是把水分子從待處理的原水中分離出來(lái),無(wú)需高溫或高壓,因此所耗的能量相對(duì)較低。另外,由于電極加電后即為充電電容器,所施加的電能被儲(chǔ)存在雙電層電容上,如有必要,就可以將所儲(chǔ)存的能量在電極再生時(shí)回收一部分,即將吸附飽和的模塊上儲(chǔ)存的電能再加到另一塊再生好的模塊上,也即所謂的“秋千式”供電。這樣可以大大地節(jié)約源。
其次,電吸附技術(shù)得水率高,用于再生的沖洗水可重復(fù)使用,一般情況下得水率可以達(dá)到75%以上,如采用適當(dāng)?shù)墓に嚱M合,甚至可達(dá)90%以上。同時(shí)電吸附還是一項(xiàng)環(huán)境友好型技術(shù)。電極再生時(shí)只需將儲(chǔ)存的電能釋放掉,不需任何化學(xué)藥劑進(jìn)行再生。與離子交換技術(shù)相比,減少了在濃酸、濃堿的運(yùn)輸、貯存和操作上的麻煩,而且不向外界排放酸堿中和液;與反滲透相比,無(wú)需加入還原劑、分散劑、阻垢劑等化學(xué)藥劑,所排放的濃水系來(lái)自于原水,系統(tǒng)本身不產(chǎn)生新的排放物,從而避免了二次污染問(wèn)題。
第三,電吸附脫鹽裝置采用特殊的惰性材料為電極,可抗油類等物質(zhì)的污染,抗污染性能力較強(qiáng),并表現(xiàn)出一定的去除COD 的能力。
設(shè)備可靠,運(yùn)行穩(wěn)定:由于電吸附技術(shù)不采用膜類元件,因此對(duì)原水預(yù)處理的要求不高,即使在預(yù)處理上出一些問(wèn)題也不易對(duì)系統(tǒng)造成不可修復(fù)的損壞。電吸附除鹽裝置采用通道式結(jié)構(gòu)(通常寬度為毫米級(jí)),因此不易堵塞,對(duì)顆粒狀污染物要求較低;電吸附技術(shù)是利用電場(chǎng)力作用將陰、陽(yáng)離子分別去除,因此,陰、陽(yáng)離子所處場(chǎng)所不同,不會(huì)互相結(jié)合產(chǎn)生垢體;少量油類、鐵、錳、余氯、有機(jī)物、PH 值等對(duì)系統(tǒng)幾乎沒(méi)有什么影響,對(duì)各類水質(zhì)的原水具有良好的適應(yīng)性;系統(tǒng)采用PLC控制,自動(dòng)化程度高;由于采用碳類電極材料,從理論上講電吸附模塊可以長(zhǎng)期服役,預(yù)期壽命至少在10 年以上。
適應(yīng)性強(qiáng),操作及維護(hù)簡(jiǎn)便:系統(tǒng)對(duì)原水預(yù)處理的指標(biāo)要求不高,鐵、錳、氯等離子、PH 值和有機(jī)物等對(duì)系統(tǒng)幾乎沒(méi)有什么影響,所以除鹽技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng) 。在停機(jī)期間也無(wú)需對(duì)核心部件作特別保養(yǎng),維護(hù)方便。
◆應(yīng)用領(lǐng)域
涵蓋化工、冶金、有色金屬、電力、石油化工、建材、輕工、紡織等工業(yè)廢水和市政廢水回用,以及市政和民用供水、農(nóng)村直飲水行業(yè)。
工業(yè)用水處理領(lǐng)域:紡織印染、輕工造紙、電力化工、冶金等行業(yè)都需要大量的除鹽水或純水作為工藝用水,如鍋爐的補(bǔ)給水,根據(jù)不同壓力、溫度等級(jí)的鍋爐給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不同,有一定的除鹽程度要求;有的工藝用水必須是含有金屬離子或含硅量、含氯量、含碳酸根離子量極低的水,電吸附水處理技術(shù)可以與傳統(tǒng)的除鹽處理技術(shù)相結(jié)合以運(yùn)行成本很低的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這些目的。
廢水回用處理領(lǐng)域:電吸附技術(shù)可去除難生物降解的有機(jī)物質(zhì),凈化程度好,可用于處理稀溶液體系,能耗小,操作成本低。因此電吸附技術(shù)在廢水處理和水的深度凈化,有機(jī)物的分離和回收,吸附劑的再生等方面有著良好的應(yīng)用前景。各行各業(yè)對(duì)廢水中有害物質(zhì)的去除要求各不相同,電吸附技術(shù)對(duì)此均有良好的處理效果,是其他技術(shù)難以比擬的。對(duì)于COD 及含鹽量較高的工業(yè)廢水,現(xiàn)今沒(méi)有更好的辦法處理,因?yàn)镃OD 高時(shí)無(wú)法用傳統(tǒng)的水處理技術(shù)降低含鹽量,而含鹽量高時(shí)用生化技術(shù)又無(wú)法培養(yǎng)厭氧菌或好氧菌實(shí)現(xiàn)降低COD 的處理目標(biāo)。在這種情況下,采用電吸附水技術(shù)則十分方便可行。因?yàn)殡娢讲粌H保證除去廢水中過(guò)高的鹽分,使生化法可以進(jìn)行,而且還可降低一部分COD,為生化法減輕了負(fù)擔(dān)。在電鍍、印刷電路板等行業(yè)廢水中,所含的有害成分主要是離子態(tài)的鉻、鎳、銅等金屬及氰、磷等非金屬物質(zhì),經(jīng)電吸附技術(shù)處理這些廢水中的有價(jià)離子可得到有效的回收。其他諸如在紡織印染廢水、鋼鐵冶金廢水及造紙廢水的處理回用方面,電吸附技術(shù)都能發(fā)揮其功能。
苦咸水淡化領(lǐng)域:電吸附技術(shù)具有耐鈣、鎂、硫酸鹽等物質(zhì)的特點(diǎn),在苦咸水淡化方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),特別是含鹽量和有機(jī)物含量都較高的水質(zhì),采用電吸附技術(shù)進(jìn)行苦咸水淡化將使其優(yōu)勢(shì)得以充分展示。
飲用水凈化領(lǐng)域:電吸附技術(shù)可以用于去除飲用水中的過(guò)量無(wú)機(jī)鹽類,如鈣、鎂、氟、砷、鈉、硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物等,使一些因無(wú)機(jī)鹽類超標(biāo)的水源得以有效利用。由于電吸附技術(shù)的處理程度可以通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),因此可以避免為了降低某種礦物質(zhì)的含量而將所有礦物質(zhì)都去除的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)技術(shù)的不斷改進(jìn)和完善,該技術(shù)還可在飲用水深度處理領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
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