电吸附技术在污水处理中的最新应用

作者:佚名    文章来源:水工业专家    点击数:1722    更新时间:2011/7/13

  电吸附去除水中的盐早在20世纪60年代就有研究,随着电吸附材料和技术的发展,电吸附的应用越来越广泛,可以去除废水中各种无机离子,包括重金属离子和其他有害离子,而且可以处理水中的有机物以及废水中的放射性元素。

1 电吸附处理苦咸水

  海水及苦咸水脱盐淡化是解决全球水资源危 机的重要途径∞J,而苦咸水的盐质量浓度为 2 000~8 000 mg/L,盐质量浓度比较高,所以要 求电吸附装置有足够的电吸附容量。代凯等自制了电吸附模型,将电压稳定在2.0 V,水通量为 10 mL/min,盐质量浓度为5 000 mg/L,当电极数目 为60片时,出水盐质量浓度可以达到500 mg/L,脱盐率达到90%。

2 电吸附去除废水中重金属离子和其他有害离子

  废水(尤其是工业废水)中有大量的重金属离 子和其他有害离子,对人体和环境危害很大。目前 处理方法有电解法、离子交换法、活性炭吸附法和 化学方法等,新发展起来的电吸附技术也越来越多 地应用于其中。

  Afkhami等用高比表面积碳布对水溶液中 Cr(VI)、Mo(VI)、W(VI)、(IV)和V(V)进行吸附 和电吸附。实验结果表明,除V(Ⅳ)外其余的离子 在酸性条件下均具有更好的吸附性,正极化提高了碳布对Cr(VI)、Mo(VI)和V(V)的吸附;吸附平衡 后,负极化可将Mo(VI)和V(V)很大程度地脱附。 因为V(Ⅳ)在酸性条件下不能明显地被吸附,所以 可以作为一种分离V(V)和V(IV)的有效方法。

  孙奇娜等研究了载钛活性炭电吸附去除水中Cr(VI)。实验结果表明,当Cr(Ⅵ)的初始质量 浓度为20 mg/L,施加1.2 V的电压电吸附处理3 h 后,水质满足国家排放标准,并且经4次电脱附再生 后电吸附率仍保持在81.2%。

  为了去除工业废水中的有害成分,陈榕等研究了活性炭毡对SCN-的电吸附行为。实验结果表明:正极化使得SCN-的吸附提高,而负极化可以使 被吸附的大部分的SCN-脱附;在pH为3时,SCN- 表现出最高的吸附容量。

3 电吸附去除废水中各种有机物

  随着科技的发展,农业中使用的各种各样的除草剂,使水不同程度的受到污染。Ania等发现 阳极极化能明显提高除草剂噻草平在活性碳布上 的吸附率。Kitous等研究发现,在电极上施加-50 mV的电压后,同定床的吸附容量比不加电压 时吸附速率和吸附率都提高了1倍。

  电吸附也可用于染料废水脱色。Han等旧引用 电吸附方法处理偶氮染料酸性橙7废水。实验结果 表明:电化学极化使得活性碳纤维的吸附速率和吸 附容量都得到了提高,在极化电压为600 mV时,吸 附速率和吸附容量分别提高120%和1 15%,在所有 实验中吸附等温线都可以用Langmuir等温线模型 很好地拟合;当对活性碳纤维进行5 V的负极化时, 再生效率超过90%,10个吸附一脱附循环后再生效 率还保持在70%以上。

  另外研究表明,电吸附对多种溶液中有机物的 去除都有明显效果,如m-甲酚、苯酚、苯胺等,但对不同有机物的电吸附效果和吸附机理有所不同。

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