電容去離子技術(shù)中活性炭纖維電極體系的研究.pdf

1、電容去離子技術(shù)是一種新型的水處理技術(shù)，具有能量利用率高、低能耗和無二次污染等特點。目前主要集中在炭氣凝膠電極材料的研究，但是該材料價格較高，為了降低成本，易于實現(xiàn)該技術(shù)的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。本論文采用目前常用的活性炭纖維作為電極材料進行研究。首先將它與活性炭顆粒和粉末進行對比實驗，然后從電極對數(shù)和間距、電壓以及處理溶液的流量和離子濃度等方面入手，研究其對電容去離子效果的影響；接著研究了在不同電壓下，活性炭纖維電極的吸附性能、雙電層的電容特性

2、、吸附/脫附連續(xù)運行性能和去除溶液中的SO42-離子；最后對電極材料進行了改性研究，進一步探討提高離子去除效率的途徑。 結(jié)果表明，用活性炭纖維作電容去離子的電極比用活性炭顆粒和粉末的效果好。為實現(xiàn)低壓和高處理效果的目標(biāo)，確定了電極間距為4mm，5對電極串聯(lián)的電容去離子裝置；電極間的電壓不超過1.2V；確定處理溶液的最佳流量為10mL/min。 吸附性能研究表明，在0.4～1.2V的電壓范圍內(nèi)，離子在活性炭纖維電極上的

3、吸附符合Langmuir吸附等溫規(guī)律，屬單分子層吸附，同時也符合Freundlich吸附等溫規(guī)律，表明吸附較易發(fā)生。在0.4、0.6、0.8、1.0和1.2V的電壓下，離子在活性炭纖維電極上的最大吸附量分別為2.10、3.30、4.50、7.61和10.20mg/g，證明離子在電極上的吸附主要是基于電吸附，電容特性也進一步證明了離子在電極上的吸附是基于雙電層上的電吸附。連續(xù)的吸附/脫附實驗表明，活性炭纖維電極可以多次重復(fù)使用。電極材料改