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城市污水深度脱氮脉冲电吸附技术

2021-4-6 阅读(442)

城市污水深度脱氮脉冲电吸附技术

近年来,电吸附即电容去离子法(CDI)因其环境友好、低能耗、操作简单等优点,被广泛应用在海水淡化、苦咸水净化等净水领域。电容去离子法吸引了国内外众多学者的目光,有对吸附材料碳纳米管、碳气凝胶、石墨烯的研究,和新型反应器微生物燃料电池与CDI的联用、流动电极CDI等的研究

  当今城市污水处理的方向应朝着高效节能低碳、深度脱氮除磷(或回收)、资源化再利用、易于控制管理等方向发展。城市污水处理厂的二沉池出水经过生化处理后,几乎没有可利用的碳源,针对此出水中的NH4-N,NO3-N等污指标,使其达到城市污水处理厂一级A标准(5mg/L或当水温低于12℃时的8mg/L),是目前我国污水处理厂提标改造急需解决的技术难题之一。电吸附可去除水中NH4-N,NO3-N等呈离子态的污染物,因而可尝试将CDI应用到污水处理中。传统电吸附法采用直流稳压电源提供外电场,该方法处理

  较高质量浓度含盐废水时,效果尚佳,反应速度快,能耗也较低。但当处理低质量浓度废水时,例如氨氮质量浓度为20~30mg/L的某城市污水处理厂的出水,去除率不高。从理论上分析,废水中作为溶剂的H2O分子是极性分子,其固有偶极距的排列方向是随机的,但在外电场作用下,偶极距会发生取向极化效应,使偶极距沿电场方向排列。当阴、阳离子在电场力作用下,向电极板迁移时,已定向排列的水分子偶极距会在离子的诱导下,通过静电作用与离子结合,使离子形成稳定的水化层,从而增大迁移过程的阻力。而脉冲开关电源产生的脉冲电流具有*的高频率通-断电特性,使通电时间比水分子极化时间更短,便可避免水分子偶极距取向极化效应的发生,削弱了离子水化层的厚度,从而降低迁移传质过程的阻力。因此,在低浓度离子的吸附中,脉冲开关电源相比直流电源,理应更具优势。



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