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《基于電去離子技術同步純化與濃縮電鍍鎳漂洗水的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、南開大學碩士學位論文電去離子技術同步純化與濃縮電鍍鎳漂洗水的研究姓名：任安娟申請學位級別：碩士專業(yè)：環(huán)境工程指導教師：王建友20090601摘要電去離子(Electrodeionization，EDI)技術，是結合離子交換膜與離子交換樹脂，在直流電場作用下實現(xiàn)連續(xù)去離子操作的一種復合分離過程。它能夠在無需化學酸堿再生的條件下，對低濃度溶液中的離子進行深度脫除與濃縮，具有高效、連續(xù)運行、環(huán)境友好等顯著優(yōu)點。本文以模擬電鍍鎳漂洗水為研究對象，考察了EDI對Ni2+離子的脫除和濃縮性能，以期能夠實現(xiàn)低濃度重金屬廢水的零排放與資源化。研究了EDI裝置淡水室中填充樹脂比例、內部水
2、流程以及膜堆構造等對EDI運行過程穩(wěn)定性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，淡水室中填充的陰陽樹脂比例存在最優(yōu)值，當?shù)抑谢旌咸畛潢帲宏?A：C)樹脂比例為4：6時，最有利于膜堆的長期穩(wěn)定運行；與一級一段水流程相比，采用一級兩段水流程，增加了水流在膜堆中的停留時間，有利于原水中Ni2+離子的脫除；在濃水室增加離子交換膜或填充離子交換樹脂，大大增加了重金屬離子與水解離產(chǎn)生的OH‘離子的橫向遷移距離，從而有效地避免膜堆內部金屬氫氧化物沉淀的形成?？疾炝薊DI的升壓方式、膜堆電壓、淡水流量、新鮮料液補充水流量，原水濃度和濃淡水pH值等因素對Ni2+離子的脫除和濃縮性能的影響。同時對一級EDI
3、的淡水出水進行二級純化，對于Ni2+離子濃度為5mg·L～，pH為4．58的原水，經(jīng)二級EDI處理后，淡水出水電阻率可達3．5MQ·cm。利用濃、淡水均為一級兩段，且濃、淡水室均混合填充樹脂比例為4：6(A：C)的EDI膜堆裝置，采用濃水部分循環(huán)的操作方式，在27．5V的工作電壓下，考察EDI處理電鍍鎳漂洗水過程的長期運行穩(wěn)定性。結果表明，在長達200小時的運行時間內，對于Ni2+離子濃度為50．3mg·L。1的原水，淡水出水中鎳離子濃度在3．0mg·L以左右，而濃水中Ni2+離子濃度則可達3．7499·L．1，單級濃縮倍數(shù)達75倍。即通過EDI膜堆構造的改進、工藝參數(shù)
4、的控制和操作方式的選擇，可有效地避免膜堆內部金屬氫氧化物沉淀的形成，使該過程能夠長期高效、穩(wěn)定的運行。在本文的研究工作中，建立了可用于電鍍鎳漂洗水同步純化與濃縮的EDI工作模型，確立了連續(xù)穩(wěn)定運行的操作條件，為EDI技術在重金屬廢水處理中摘要的工業(yè)應用提供了技術支撐，對開發(fā)重金屬廢水的零排放和資源化新技術有重要促進作用。關鍵詞：電去離子，離子交換樹脂，EDI模型，水解離，鎳離子ⅡAbstractElectrodeionization(EDI)isahybridseparationprocesscombingionexchangeresinsandionexchangem
5、embranesinastackedunitwhichiscapableofcontinuousdeionizationundertheinfluenceofaDCelectricfieldEDIcanbeusedtoremoveandconcentrateionsfromdilutesolutionswithoutchemicalregenerations．Ithasmanyadvantagessuchashighefficiency,continuousseparation,stabilityandenvironmentalfiiendly．Inthispaper,
6、performancesoftheEDIprocessfortheremovalandconcentrationofNi十ionsfromsimulatednickelelectroplatingrinsewaterwereinvestigated．Thestudyisexpectedtorealizethezeroemissionofdiluteheavymetalwastewaters．ItWasfoundthattheratioofresins，waterpassageandstackvokagehadsignificantimpactonEDIprocess．I
7、tWasdemonstratedthatamixedresinbedconfigurationwitharatioof4：6(A：C)andwithtwopassagesofEDlwereappropriateforthestableoperationofEDI．Atthesametime，itwasfoundthataddedionexchangemembraneorpackedmixedionexchangeresinintoconcentratecompartmentscouldeffectivelyincreasethehoriz
