电吸附技术去除再生水中氯离子的静态吸附实验
电吸附工艺去除再生水中氯离子的研究及实践应用
氯离子去除目标要求：浓度降到 300 mg/L 以下。
2.2 静态实验步骤与实验分析 2.2.1 工艺路线 总工艺路线暂定如下： 来水→ 保安过滤（根据水质情况定） →原水箱 → 电吸附模块 → 净水箱
图 2 工艺流程
图 4 电吸附技术对氯离子去除效果变化 情况
排放水以实际化验结果作为衡量标准， 从中可以看出，试验期间，原水平均 TDS
在 1156mg/L， 产 水 平 均 TDS 为 439mg/ L， 浓 水 平 均 TDS 在 2004mg/L，TDS 平 均 去 除 率 为 62.0%， 而 且 去除效果非常稳定。
2.2.4 氯 化 物 去 除 效果
氯离子是本次试验 研究的主要指标，是总 盐中含量最高的组分， 氯离子浓度高会对再生
1.1 电吸附水处理原理简述 如图 1，原水从一端进入由两电极板形 成的空间中流过，在阴、阳极之间流动时受 到电场的作用，随着电极吸附带电粒子的增 多，从而使水中的溶解盐类、胶体颗粒及其 带电物质滞留在电极表面，最终实现溶解的 离子与水的分离，获得较为净化的出水。
⑤ 抗油类污染 由于电吸附除盐装置采用特殊的惰性 材料为电极，可抗油类污染。 ⑥ 操作及维护简便 由于电吸附系统不采用膜类元件，对 原水要求不高。自动化程度高，对运行管理 人员的要求低。 ⑦ 运行费用低 该技术属于常压操作，能耗比较低。 原因在于电吸附技术净化是将水中的不同类 型的离子分别提取分离出来，而不是把作为 溶剂的水分子从待处理的原水中分离出来。 2 电吸附技术在再生水处理中去除氯离 子的实验 在中小城市市政再生水的处理过程中， 很多情况是用户使用后的浓缩废水又排回城 市管网进入原污水处理厂，形成了盐类特别 是氯离子在整个城市排水处理系统内循环而 导致浓度不断升高，如果采用常规诸如石灰 软化法等处理工艺，无法去除氯离子，而难 以达到对氯离子要求较为严格用户的水质指 标，特别是对使用再生水作为冷却水的热电 厂等单位，采用除盐处理工艺对氯离子的去 除十分必要和有效。 由于电吸附技术具有上述优点，决定 采用电吸附技术对再生水中的氯离子进行去 除实验研究。 2.1 实验概况 本实验研究的是电吸附技术去除水中 氯离子的可行性及其去除率，实验用水采用 我公司再生水处理厂再生回用生物处理后的 出水，目的是研究电吸附工艺代替石灰软化 工艺对氯离子的去除效果。其主要水质指标 见表 1。
电吸附技术去除再生水中氯离子的静态吸附实验
时 间， 图 ２ １重复进行吸附实验 ． 按 — 观察 出水氯离子浓度变化 ， 制作 出 水氯离子浓度随吸附时间的变化 曲线 本 实验研究 的是 电吸附技术去除水 中氯离子 的可行性 ． 实验用水 从 图 ２ ２中可 以看出 ． － 出水氯离子浓度在吸附过程随 时间的变化 主要采 用河北省某处理厂再生回用生物处理后 的出水 ． 主要水质指 其 规律 。当接通电源 ． 电极两端加上电压后 ． 随着反应时 间的延长 ． 液 溶 标见表 １ １ －。 中氯 离子 浓 度逐 渐 降低 ．出水 浓度 开 始 下降 ．５ ｉ １ｒｎ后浓 度 降 到 ａ 表 １ １ 实验用水水质指标 — ２ ５ ｇ 。１ｍ ｎ ０ ｍ ／ ５ ｉ 后趋于平缓 ．且与 ２ｍ ｎ时剩余 氯离子浓度相差 不 Ｌ ０ｉ 项 目 单 位 数 值 大 ． １ｍ ｎ时氯离子浓度与 ２ ｍｉ 而 ５ｉ ５ ｎ时的基本相 同． 这说 明 当吸 附时 ｐ Ｈ ６ ９ ～ 间为 １ｒ ｎ ， ５ ｉ 时 吸附基本 已达到饱和 ． ａ 即便再延 长处理 时间 ． 中的 溶液 剩余 氯离子浓度基本不发生变化 ． 吸附时间定 为 １ ｍｎ 故将 ５ｉ 这 一现 碱 度 ｍ ｏＬ ｍ Ｉ ／ ３２ ． ４ 象表明 ． 通电后水 中的离子在 电极处发生 了显著的电吸 附． 中氯离 水 ＴＳ Ｄ ｍ Ｌ ｄ １１ ２５ 子由于静 电引力的作用被电极吸附 ． 储存于该电极表面形成的双电层 硬 度 ｍ ｏＬ ｍ Ｙ ５ｌ ３ 中． 而不是 因为 电解或其它化学作用得到去除的 证明了 电吸附法去 氯离 子 ｍ 几 ｇ ４２ １ 除水中氯离子的可行性
【 要】 摘 本文通过 实验室静 态吸 附研究 了电吸附技 术对 氯离子的去除效率， 以及影响去除率的各种因素 ， 结合进水水质和 处理要 求， 定 确 了 电压 ５ 极板间距 １ ｃ 吸 附时间为 １ ｎ 在 Ｖ， ， ｍ， ０ ５ 为最佳的吸 附工 况； ｍｉ 考察流量对氯 离子去 除率的影响 ； 最后将 实验结果 应用到工程研 究中， 提 出了水回用工程体现 出较好 的经济 、 环境和社会效益 ， 有一定的推 广应用价值。 【 关键词 】 电吸 附； 离子； 氯 去除率
《废水中氯离子去除研究实验方案》实验方案
废水中氯离子去除研究实验方案实验中要研究的变量有：电解电压、电解电流、电解时间、极间距、pH、废水浓度、同时测量的因数有溶液温度、电导率、电解水量、液面高度等一、膜电解的方式：1、研究电流对去除效率的影响。
电流数值设置为0.5A、0.8A、1.0A、1.2A等，控制其他条件一致，每电解一小时测量一次溶液中氯离子浓度，累计电解，直至氯离子的去除效率达到90%以上2、研究废水浓度对去除效率的影响。
配制不同浓度的废水，如5000mg/L、8000mg/L、10000mg/L、12000mg/L等3、研究极间距对去除效率的影响。
每次实验控制其他变量一致，改变极间距，如7.5cm、5cm、3.5cm、2cm等4、研究pH对去除效率的影响。
做三次实验，分别调节溶液呈酸性、中性、碱性，如pH=4、pH=7、pH=10等二、烧杯电解的方式：控制条件与膜电解条件一致，研究方向一致三、氯离子浓度的检测采用硝酸银滴定法：在中性至弱碱性范围（pH 6.5 ~ 10.5）以铬酸钾为指示剂，用硝酸银滴定氯化物时，由于氯化银的溶解度小于铬酸银的溶解度，氯离子首先被安全沉淀后，然后铬酸盐以铬酸银的形式被沉淀，产生砖红色，指示滴定终点到达。
该沉淀滴定的反应式如下：Ag+ + Cl-→AgCl↓2Ag+ + CrO4→Ag2CrO4↓（砖红色）铬酸根离子的浓度与沉淀形成的快慢有关，必须加入足量的指示剂。
且由于有稍过量的硝酸银与铬酸钾形成铬酸银沉淀的终点较难判断，所以需要以蒸馏水做空白滴定，以作对照判断，使终点色调一致。
四、实验步骤：（1）用吸管吸取50mL水样或经过预处理的水样（若氯化物含量高，可取适量水样用蒸馏水稀释至50mL），置于锥形瓶中。
另取一锥形瓶加入50mL蒸馏水作空白试验。
（2）如水样pH在6.5~10.5范围内，可直接滴定，超出此范围的水样应以酚酞作指示剂，用稀硫酸或氢氧化钠的溶液调节至红色刚刚退去。
（3）加入1mL铬酸钾溶液，用硝酸银标准溶液滴定至砖红色沉淀刚刚出现即为滴定终点。
电吸附法去除地下水中离子的试验研究
技术总结电吸附法去除地下水中离子的试验研究刘海静1, 张鸿涛1, 孙晓慰2(1.清华大学环境科学与工程系,北京100084; 2.常州爱思特净化设备有限公司,江苏常州213022) 摘 要: 基于双电层理论的电吸附方法是近年来发展起来的一种新型的去除水中离子的方法。
采用新型电吸附设备处理清华大学地下水的试验结果表明,电吸附方法可以有效去除水中的离子,去除效果取决于电压、流量、电极对数等参数。
当电压为1.55V 、流量为40L/h 、采用100对电极时,出水电导率为30～50μS/cm ,硬度可由278.3mg/L (以CaCO 3计)降低到20.3mg/L ,再生时间与运行时间之比为1∶3.6。
关键词: 电吸附; 电导率; 硬度中图分类号:TU991 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2003)11-0036-03 电吸附法因其简单、新颖和环保的特点而受到人们的重视,其中美国Lawrence Livermore 国家实验室在理论和应用方面取得很多研究成果,国内近年来也开始了这方面的研究[1、2]。
1 基本原理电吸附的基本原理如图1所示,通过对含盐水溶液施加静电场,强制其中的离子向带有相反电荷的电极处移动,并被束缚在电极表面形成的双电层中,起到去除离子的效果。
在实际的工艺应用中一般采用碳电极材料,不仅导电性能良好,而且具有很大的比表面积,置于静电场中时碳电极会在其与溶液界面处产生很强的双电层(厚度一般为1～10nm ),能吸引大量的离子并储存一定的能量。
当吸附达到饱和后则除去外加电场并将电极短接,此时吸附的离子被释放到溶液中,解吸后的电极可重新投入使用[1]。
图1 电吸附原理示意图2 试验装置与方法211 试验装置试验装置由水箱、水泵、流量计、电吸附模块、电导率仪及压力计等组成。
电吸附模块的具体构造如图2所示。
图2 模块构造示意图工作模块采用EM K110型电吸附模块,电极尺寸为400mm ×200mm ×2mm (长×宽×厚),采用具有导电性的环氧树脂将电极分别粘在配电底板的两侧,每对配电底板之间构成一对电极,将50对电极组装在一起(板间距约6mm )并用螺栓固定即得到一个电吸附模块,模块尺寸为350mm ×220mm ×460mm (长×宽×高)。
电吸附水处理新技术
钛电吸附基本原理---中央空调水处理新技术深圳立清环保电吸附水处理设备是采用日本、德国先进技术，自主研发生产的新一代高效除垢、除锈、杀菌，灭菌设备，采用纯物理方法，全面解决了循环水系统的除垢、除锈、除氯、杀菌、灭藻等一系列问题，为客户提供高效、省钱、省心、节电、环保、零排放的解决方案，是目前生态型企业的首选产品。
电吸附抗垢防锈机由控制箱和反应器两系统组成，其核心部件分别是主控板和加电电极。
电吸附设备的主要工作原理是：主控板发出高频，通过电极产生比磁石式电磁线圈高10000倍的低压高频波，使水体产生电气分解，将水的活性氧元素及部分氢元素分开释放活性氧，并把氢元素存在水中，在电解过程中，水的氧化还原地位不断降低，改善水质情况。
1 防垢、除垢原理根据电子高频振荡原理，由主机控制器产生的高频电信号，通过反应器作用于水中，把电能转化为水分子体系的内能，使水分子的物理特性发生变化即水由原来靠氢键结合稳定大分子聚合体裂变成活性很高的单个分子和具有很强极性的偶板子使得水中溶有的碳酸盐、硫酸盐(Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO32- )等盐类的金属离子、酸根离子分别被高活性的偶极子所包围，因而减少了金属离子和酸根离子的相遇机会与结合能力，并且它们在电场力的作用下，其运动方向和状态要发生改变，从而达到有效的防垢效果。
水作为弱极性分子，其外围电子受外加电场力的作用而被激励，使电子由原来的低能轨道跃入高能轨道，电位降低，因此水分子和器壁间的电位差减小，甚至消失，这便增强了水的渗透能力和洗涤作用，使经过处理后的水对成垢物质有一定的破坏能力，使器壁上的老垢在水的作用力下逐渐龟裂脱落，从而达到有效的除垢效果。
而由于高频电流的作用下，在水中结晶析出的水垢成分的晶体颗粒被打破了原有的排列顺序，不再有规律的针状排列在设备或管道的器壁上，而是以颗粒状和絮状漂浮在水中。
而这些颗粒和絮状物在反应器（电极）里的特殊触媒的作用下，被吸附到反应器的外网，通过取出反应器进行清理，无需把管道中的水排掉，既达到除垢、防垢的作用，又节省水资源。
电镀废水中氯离子去除技术研究进展
电镀废水中氯离子去除技术研究进展
宋键;姚耀;过瑶瑶;万传云
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2022(41)15
【摘要】简介了电镀废水中氯离子的主要来源,重点介绍了电镀废水中氯离子去除技术(包括蒸发分离法、膜分离法、萃取分离法、化学沉淀法、电解法、电渗析法和离子交换法)的研究进展,展望了电镀废水中氯离子去除技术的发展。
【总页数】5页(P1111-1115)
【作者】宋键;姚耀;过瑶瑶;万传云
【作者单位】上海应用技术大学化学与环境工程学院;威腾电气集团股份有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TE992.2
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不同电压下电吸附技术去除氯离子效果的试验研究_罗刚
污 染 防 治 技 术 POLLUTION CONTＲOL TECHNOLOGY
Vol． 26 ， No． 4 Aug ．， 2013
不同电压下电吸附技术去除氯 离子效果的试验研究
Abstract ： Electric adsorption as a new water treatment process to remove the ions，has the characteristics of removing salt with high efficiency， low energy consumption， strong anti － pollution ability， and no nead of acid － base regeneration． The electric double layer theory as the foundation of electric adsorption process is a new type of technology to remove ions from water which has been developed in recent years． ESTT400 type of electric adsorption equipment，is used under different voltage to perform the study on the adsorption． The results show that the increase in adsorption with the rising of voltage， the removal rate is a corresponding increase in the adsorption efficiency and adsorption amount，and the working voltage of 1． 4V is more appropriate． Key words： electric adsorption technology； voltage； chlorine ion； removal rate
电吸附技术去除再生水中氯离子的静态吸附实验
电吸附技术去除再生水中氯离子的静态吸附实验【摘要】本文通过实验室静态吸附研究了电吸附技术对氯离子的去除效率，以及影响去除率的各种因素，结合进水水质和处理要求，确定了在电压5V，极板间距1.0cm，吸附时间为15min为最佳的吸附工况；考察流量对氯离子去除率的影响；最后将实验结果应用到工程研究中，提出解决氯离子浓度高的方法。
电吸附技术应用于污水回用工程体现出较好的经济、环境和社会效益，有一定的推广应用价值。
【关键词】电吸附；氯离子；去除率1.实验概况本实验研究的是电吸附技术去除水中氯离子的可行性，实验用水主要采用河北省某处理厂再生回用生物处理后的出水，其主要水质指标如下：2.静态实验步骤与实验分析2.1实验装置首先进行静态吸附实验。
实验装置如图2-1所示。
反应容器为1000ml的烧杯，正负电极分别由两块石墨电极（100mm*50mm*5mm）组成，正负极上所施加电压通过一直流电源来控制。
吸附在恒温磁力搅拌下进行，并维持反应温度为（20土0.5）℃。
2.2实验流程将含氯废水放在电吸附实验装置里，将电极置于反应器中，开启电源，使用搅拌器匀速缓慢搅拌含氯废水，整个实验过程是在恒温下进行，电场作用下，水中带正电荷的离子会向阴极迁移，被电极吸附，水中带负电荷的离子会向阳极迁移，被该电极吸附，都储存于电极表面形成的双电层中；随着离子的富集，水中的氯离子浓度会逐渐降低。
实验每隔5min取水样测氯离子的浓度。
随着时间的延长，反复测定氯离子浓度，直到浓度不变化，吸附达到饱和状态。
关掉电源进行脱附。
实验结果都是在平行实验下得到。
2.3 时间对吸附与脱附效果的影响实验时，将浓度为412mg/l的原水注入电吸附反应器，然后开启电源，不断改变吸附时间，按图2-1重复进行吸附，观察出水氯离子浓度变化，结果可以看出，出水氯离子浓度在吸附过程随时间的变化规律。
当接通电源，电极两端加上电压后，随着反应时间的延长，溶液中氯离子浓度逐渐降低，出水浓度开始下降，15min 后浓度降到205mg/l，趋于平缓，且与20min时剩余氯离子浓度相差不大，而15min时氯离子浓度与25min时的基本相同，这说明当吸附时间为15min时，吸附基本已达到饱和，即便再延长处理时间，溶液中的剩余氯离子浓度基本不发生变化，故将吸附时间定为15min。
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电吸附技术去除再生水中氯离子的静态吸附实验
【摘要】本文通过实验室静态吸附研究了电吸附技术对氯离子的去除效率，以及影响去除率的各种因素，结合进水水质和处理要求，确定了在电压5V，极板间距1.0cm，吸附时间为15min为最佳的吸附工况；考察流量对氯离子去除率的影响；最后将实验结果应用到工程研究中，提出解决氯离子浓度高的方法。
电吸附技术应用于污水回用工程体现出较好的经济、环境和社会效益，有一定的推广应用价值。
【关键词】电吸附；氯离子；去除率
1.实验概况
本实验研究的是电吸附技术去除水中氯离子的可行性，实验用水主要采用河北省某处理厂再生回用生物处理后的出水，其主要水质指标如下：
2.静态实验步骤与实验分析
2.1实验装置
首先进行静态吸附实验。
实验装置如图2-1所示。
反应容器为1000ml的烧杯，正负电极分别由两块石墨电极（100mm*50mm*5mm）组成，正负极上所施加电压通过一直流电源来控制。
吸附在恒温磁力搅拌下进行，并维持反应温度为（20土0.5）℃。
2.2实验流程
将含氯废水放在电吸附实验装置里，将电极置于反应器中，开启电源，使用搅拌器匀速缓慢搅拌含氯废水，整个实验过程是在恒温下进行，电场作用下，水中带正电荷的离子会向阴极迁移，被电极吸附，水中带负电荷的离子会向阳极迁移，被该电极吸附，都储存于电极表面形成的双电层中；随着离子的富集，水中的氯离子浓度会逐渐降低。
实验每隔5min取水样测氯离子的浓度。
随着时间的延长，反复测定氯离子浓度，直到浓度不变化，吸附达到饱和状态。
关掉电源进行脱附。
实验结果都是在平行实验下得到。
2.3 时间对吸附与脱附效果的影响
实验时，将浓度为412mg/l的原水注入电吸附反应器，然后开启电源，不断改变吸附时间，按图2-1重复进行吸附，观察出水氯离子浓度变化，结果可以看出，出水氯离子浓度在吸附过程随时间的变化规律。
当接通电源，电极两端加上电压后，随着反应时间的延长，溶液中氯离子浓度逐渐降低，出水浓度开始下降，
15min 后浓度降到205mg/l，趋于平缓，且与20min时剩余氯离子浓度相差不大，而15min时氯离子浓度与25min时的基本相同，这说明当吸附时间为15min时，吸附基本已达到饱和，即便再延长处理时间，溶液中的剩余氯离子浓度基本不发生变化，故将吸附时间定为15min。
证明了电吸附法去除水中氯离子的可行性。
随着运行时间延长，实验中将吸附30min时作为脱附的起点，此时实验进入脱附阶段，关闭电源，将正负极短接，仍然选择每隔5min取水样测定氯离子的浓度。
根据实验的数据可知，氯离子浓度开始上升，实验进行60min后，氯离子浓度在上升到高峰值410mg/l，此时氯离子浓度基本与原水中氯离子浓度一样，脱附结束。
2.4电压对吸附效果的影响
在吸附时间为15min，进水氯离子浓度为412mg/l，改变加在工作电极上的电压，分别为1V、3V、5V、7V、10V，按图2-1重复进行吸附实验，测定浓度。
当初始浓度为412mg/l、极板间距1.5cm时，调节电压为1V、3V、5V、7V和10V时，分别进行吸附实验。
得出水氯离子浓度逐渐降低。
随着电压的增加则去除效率增高，因为随着电压的增大，电极表面剩余电荷密度增大，电荷与离子之间静电引力增强，导致离子在双电层处发生富集效果越明显，溶液中离子浓度降低越大。
虽然电压越大，去除率越好，但是应考虑经济方面的问题，另外，通过实验现象可以看到，当电压过高（>7V）时可以观察到石墨板壁有小气泡产生，这表明水的电解反应，同时伴随着电压的升高，电极出现溶解现象。
所以本实验将工作电压控制在7V以下。
2.5 极板间距对吸附效果的影响
在工作电压为5V，吸附时间为15min，进水氯离子浓度为412mg/l，改变工作电极极板间距，分别进行实验。
间距为0.5cm、1.0cm、1.5cm、2cm、2.5cm时按图2-1重复进行吸附实验，测定出水氯离子浓度。
结果表明电极间距越小，氯离子去除率越高，最高去除效率是为51.21%。
这是因为随着电极间距越小，在相同的电压下产生的双电层就比较厚，吸附容量因而得到提高，电极间距越小，电极间氯离子扩散距离缩短，且湍流度增大，氯离子到达双电层并被其吸附的时间就越短。
2.6进水浓度对吸附效果的影响
根据水厂长期监测的水质指标中，有时氯离子浓度高达677 mg/l，本实验采用分析纯氯化钠固体和蒸馏水按一定比例配制而成接近原水浓度的溶液作为模拟水样。
考察不同进水氯离子浓度对吸附效果的影响，分别是350mg/l、400mg/l、450mg/l、500mg/l、600mg/l、650mg/l、700mg/l针对这七种浓度的溶液分别按图2-1重复进行吸附实验，测定浓度，得出氯离子浓度变化的规律。
结果表明进水氯离子浓度越低，出水水质越好。
350mg/l进水浓度时，处理率可达到54.1%，随着浓度的升高，处理率逐渐下降。
针对进水氯离子浓度较大
的情况，要提高处理率，达到要求就需要在实验中增加电极的对数，本实验在图2-1的实验装置中，又增加了一对同样的电极，通过测定氯离子的浓度，效果有所改观。
在实际工程应用中如果为了提高出水水质，需要采用电吸附模块串联来提高处理效率，保证出水水质。
将配置的模拟水样和实际水样在同样的条件下进行实验，将得到结果进行比较，如图2-2所示，从图中可以看出条件相同时，模拟水样的除去率要高于实际水样。
本课题没有对其他离子的去除率进行实验研究。
因为电吸附吸附离子数量的多少取决于两个因素：一是离子的电荷，一般情况下离子所带电荷越多则离子向电极内部的迁移力越大，则吸附的离子越多；二是离子的体积大小，离子体积越大，则进入电极孔道难度就越大，同时在电极孔道内时，相同的双电层表面积上，由于离子体积越大则能够容纳的离子数量越少。
研究表明，阳离子去除率的顺序：Mg2+>Ca2+>Na+，是由于离子电荷造成的，且Mg2+体积小于>Ca2+，同时在水溶液中Na+含量较高也是一个重要的原因，另外在水溶液中碱金属类的离子会形成溶剂化壳，使得水合Na+的半径较大，不易吸附。
阴离子去除率的顺序：CI->SO2-4>HCO-3>NO-3，由于SO2-4，HCO-3，NO-3离子体积较大，进入电极内部难度大，同时，在相同的双电层表面积上，容纳的离子数量相应的较小。
2.7结论
（1）时间是影响吸附和脱附的主要因素，当吸附时间为15min时，吸附基本已达到平衡，即便再延长处理时间，溶液中的剩余氯离子浓度基本不发生变化。
（2）给极板施加不同的电压对电吸附的处理效果影响很大。
电吸附量与电压存在一定的关系，电压越大，水中氯离子的吸附率越大，水处理效果越好。
（3）极板间距也是影响电吸附的主要因素之一。
电极间距越小，处理效果越好。
（4）进水氯离子浓度越小，单位体积中的氯离子越少，出水效果越好。