有機物在電容性脫鹽中的行為研究.pdf

1、本文選擇腐植酸(HA)為代表性有機物，考察了其在電容性脫鹽過程中的行為特性。試驗首先利用分子量分級對HA進(jìn)行定性，比較了除鹽系統(tǒng)對兩種不同分子量特征HA的去除效果，以及在這兩種不同HA的影響下，電容性除鹽效率自身的變化。試驗采用比表面結(jié)構(gòu)和孔徑分布儀、電化學(xué)工作站對未受有機物污染和污染后的活性炭纖維電極進(jìn)行孔隙結(jié)構(gòu)、電化學(xué)性能的測試。在此基礎(chǔ)上，試驗進(jìn)一步選擇了對電容性脫鹽影響較大的小分子水溶性HA，研究其對不同種類陰陽離子電吸附去除規(guī)

2、律的影響，最后探討了采用電解方法清潔被HA污染的電極的可行性和清潔效果。
　　 在電吸附去除不同分子量特征HA的試驗中發(fā)現(xiàn)，ACF電極對低分子量HA和大分子HA的去除率分別達(dá)到89％和95％，但主要是通過電極自身的物理吸附完成的。電極連續(xù)工作27 h，低分子量HA的去除率由80％降到50％，大分子HA的去除率由99％降到92％。電極吸附的HA通過短接無法實現(xiàn)脫附，嚴(yán)重影響了電極的電化學(xué)性能，HA污染后的電極比表面積減小，比電容降

3、低，電極電阻增大，除鹽率顯著下降。
　　 HA對離子電吸附脫除性能的影響試驗發(fā)現(xiàn)，加入低分子量HA，運行13.5 h，鈣離子的平均去除率下降了7.5％;氯離子的平均去除率下降了24％，且對氯離子的影響可逆，對鈣離子的影響不可逆。這說明HA對鈣離子去除效率的影響主要作用在電極上，而對氯離子去除效率的影響則主要發(fā)生在溶液中。與大分子HA相比，低分子量HA對電容性脫鹽系統(tǒng)中離子去除率和電吸附容量的影響更大。
　　 低分子量HA

4、對各種陽離子的去除率影響大小為:Mg2+＞ Fe3+＞ Ca2+＞ Na+，對各種陰離子的去除率影響大小為:SO42-＞ NO3-＞ Cl-。受HA污染后，電極電吸附離子達(dá)到平衡的時間縮短，這可能是因為吸附HA后，離子只能在較淺的孔道中形成雙電層，雖然吸附電容減小，但是電遷移的距離也隨之縮短。
　　 對HA污染后的電極進(jìn)行電解再生試驗表明，較大的電壓可以氧化吸附在電極表面的有機物，使除鹽效率有所恢復(fù)。試驗獲得最佳條件的電解再生條