离子交换膜化学反应器去除饮用水中Cr(Ⅵ)的研究 |
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引用本文: | 陈世洋,施周,李学瑞,邓林,宋勇.离子交换膜化学反应器去除饮用水中Cr(Ⅵ)的研究[J].安全与环境学报,2012,12(4):72-75. |
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作者姓名: | 陈世洋 施周 李学瑞 邓林 宋勇 |
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作者单位: | 湖南大学土木工程学院,建筑安全与节能教育部重点实验室,长沙410082 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(50778065) |
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摘 要: | 构建离子交换膜化学反应器,研究其在无外加电压作用下去除饮用水中Cr(Ⅵ)的效果.结果表明,当原水Cr(Ⅵ)初始浓度为0.019 2 mmol/L,补偿溶液NaCl浓度为100 mmol/L,流量为2.5 mL/min时,给体池Cr(Ⅵ)分离去除率为86.2%.随着给体池共存离子浓度的增加,其对Cr(Ⅵ)交换竞争作用加强,给体池Cr(Ⅵ)分离去除率逐渐降低;在相同共存离子浓度条件下,3种共存离子对Cr(Ⅵ)分离效果的影响程度依次为SO42-、NO3-、Cl-.补偿溶液NaCl浓度由1mmol/L增加至100 mmoL/L时,Cr(Ⅵ)分离去除率基本不变,但是Donnan分离12 h后化学反应池Cr(Ⅵ)浓度由0.001 5 mmol/L增加至0.016 0 mmol/L.Cr2O72-离子交换过程可用一级反应动力学方程描述,离子交换反应速率常数为0.014 2 min-1.加入10 mmol/L共存离子Cl-、NO3-和SO42-后,离子交换反应速率常数分别降低至0.013 5min-1、0.010 5 min-1和0.008 9 min-1.Cr(Ⅵ)在化学反应池中浓缩富集,离子交换26 h后化学反应池Cr(Ⅵ)浓度为0.069 8 mmol/L,可通过投加硫酸亚铁还原剂和碱液将其去除.
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关 键 词: | 环境工程学 离子交换膜化学反应器 唐南(Donnan)分离 阴离子交换 补偿离子 Cr(Ⅵ) |
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