【摘要】：電去離子(Electrodeionization, EDI)作為一種環(huán)保節(jié)能的超純水制備技術(shù)有著廣闊的發(fā)展前景。EDI裝置在形式上看,是在電滲析器的隔板中填充離子交換樹脂,在直流電場(chǎng)的作用下同時(shí)實(shí)現(xiàn)連續(xù)的去離子和離子交換樹脂的連續(xù)電再生過(guò)程。它集離子交換和電滲析的優(yōu)點(diǎn)為一體,解決了化學(xué)藥劑污染環(huán)境的問題,同時(shí)具有更高的水資源利用率。 目前,隨著各領(lǐng)域?qū)兯|(zhì)量要求的不斷提高,對(duì)EDI產(chǎn)水有了更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。要提高EDI設(shè)備的出水品質(zhì),關(guān)鍵是要解決弱電解質(zhì)的去除問題。因此,如何有效去除溶液中的弱電解質(zhì)物質(zhì)成了純水制備領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向之一。分析EDI技術(shù)本質(zhì),其工作原理主要包括三個(gè)方面：離子被樹脂交換截留、直流電場(chǎng)作用下離子選擇性遷移、離子交換樹脂電再生,這三個(gè)方面都和離子交換樹脂直接相關(guān)。離子交換樹脂在整個(gè)EDI過(guò)程中起了橋梁和媒介的作用,通過(guò)電再生保證去離子過(guò)程的連續(xù)進(jìn)行。所以,樹脂的性能對(duì)于整個(gè)EDI裝置的作用舉足輕重。 本實(shí)驗(yàn)從離子交換樹脂基本性質(zhì)出發(fā),考察了不同骨架樹脂對(duì)弱電解質(zhì)的吸附等溫線、最大吸附量和吸附動(dòng)力學(xué)曲線,以及在電場(chǎng)作用下對(duì)弱電解質(zhì)的去除效果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 1.在沒有外加電場(chǎng)時(shí),離子交換樹脂對(duì)于弱電解質(zhì)吸附的特征主要是：a).強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂在稀溶液中對(duì)弱電解質(zhì)NH4+的吸附性能與其骨架特征無(wú)關(guān)；b).凝膠型樹脂對(duì)NH4+離子的最大吸附量明顯高于大孔型樹脂；c).凝膠型樹脂的吸附動(dòng)力學(xué)曲線比大孔型樹脂更快達(dá)到平衡,且平衡吸附量明顯大于大孔型樹脂；d).大孔強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂對(duì)弱電解質(zhì)Si032-離子具有更好的吸附特性；e).兩種陰離子交換樹脂對(duì)Si032-的最大吸附量實(shí)驗(yàn)均未能表現(xiàn)出明顯的吸附特性；D.大孔型陰離子交換樹脂對(duì)弱電解質(zhì)Si032-的吸附性能優(yōu)于凝膠型陰離子交換樹脂。 2.將樹脂置于電場(chǎng)環(huán)境中,觀察不同骨架類型樹脂對(duì)弱電解質(zhì)離子的吸附特性,主要結(jié)論如下：a).隨著電壓的增大,兩類離子交換樹脂處理弱電解質(zhì)體系的電流增長(zhǎng)速率也增大,且變化趨勢(shì)相似；b).作用時(shí)間對(duì)樹脂吸附弱電解質(zhì)的影響基本相同,出水中弱離子化雜質(zhì)濃度均為先下降,之后略有上升,最后達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程；c).大孔型混合離子交換樹脂陰陽(yáng)比例為2：1時(shí),去除NH4+離子效果最好,凝膠型混合離子交換樹脂陰陽(yáng)比例為1：1和1：2時(shí),處理NH4+離子的效果較好；d).大孔型混介離子交換樹脂陰陽(yáng)比例為1：1和2：1時(shí),處理Si032-離子效果好；而凝膠型混合離子交換樹脂則是在陰陽(yáng)比例為1：1和1：2時(shí),處理效果較好。 本實(shí)驗(yàn)對(duì)EDI去除弱電解質(zhì)過(guò)程中離子交換樹脂的選擇有一定的參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TU991.2

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本文編號(hào)：2527000