电容去离子技术综述(三):影响因素

电容去离子(CDI)是最近十余年快速发展起来的一种用于脱盐的新型水处理技术。采用具有大比表面积及稳定的物理化学性质的多孔材料做电极,并外接直流电源,可使离子被吸附于电极上从而实现水的净化。简单介绍了电容去离子技术的优势所在,并详细分析阐述了包括电压高低、流速流量大小、极板间距对置的大小、温度浓度、离子种类、p H变化、加膜等对脱盐效果的影响。     

横置极板电除尘器电场性能优化

电除尘器电场性能优劣是影响电除尘器收尘效率的重要因素。通过有限元法得出4种放电极(平齿线、90°齿线、十齿线、加强型RS线)与横置极板匹配时其电位与场强的空间分布,通过实验测量90°齿线分别与横置极板和C480板匹配时的极板表面电流密度的大小及分布,以板电流密度平均值和板电流密度几何标准差为电极配置电场性能的评价指标,对电除尘器不同电极配置参数下其电场性能优劣进行研究,通过调整电极配置几何参数以优化电场性能,为横置极板电除尘器的选型设计提供参考。     

示差阳极溶出伏安仪

本文介绍一种阳极溶出伏安法的仪器,它的主体是由四块集成电路运算放大器组成的,其中一块作线性电压扫描,扫描速度为100毫伏/秒,一块作三电极体系的自动电位控制,另二块作微电流示差放大。采用玻璃态石墨电极或悬汞电极等为工作电极。用函数记录仪进行记录。灵敏度以镉为例,电积25分钟,可检出浓度达1×10~(-9)M(相当于0.1ppb左右)。本仪器也可用于阴极还原伏安法。     

电除尘器结构对除尘效率影响的数值分析

为了得到电除尘器结构对除尘效率的影响,基于Fluent进行数值计算,分析了除尘效率随不同电极线数、不同极板间距、不同极线间距和不同极线偏离距离的变化情况,得到,电极线越多,除尘效率越高,电压越高,电极线对效率的影响越明显;电极线间距存在一个最佳值,使得除尘效率最高;极板间距增大,使得颗粒沉降需要更长时间,不利于除尘;低速时(0.3 m/s),离子风有利于颗粒沉降,电极线的偏置使离子风的双螺旋变成单螺旋结构,更多的颗粒从线板距大的一侧流过,当电极线下移7.5 mm时,平均场强最大,除尘效率最高。     

电解法处理活性染料废水的研究

某化工厂活性染料生产废水高CODCr值、高浓度、高色度、高盐分、成分复杂、有毒有害物质多、可生化性差。实验确定了废水经AS剂絮凝和电解预处理的研究方案。主要考察了电极极板材料、电解pH值、电解电压大小、电解时间和电极极板间距对CODCr去除效果的影响 ,从而确定了最佳电解条件 :采用石墨板电极 ,pH =3,电解电压 6 5V ,电解时间 5 0min ,电极极板间距 5cm。最佳条件下经放大实验 ,发现CODCr去除率高达 70 %以上。     

V型极板抑制高比电阻粉尘反电晕的研究

对异极距为１５０ｍｍ的Ｖ型收尘极板的电流密度分布和抑制高比电阻粉尘反电晕的机进行了分析。采用模拟寺层验证了其抑制反电晕的效果。确定了Ｖ型收尘极板的张角到８０－９０°为宜。极板边缘向放电电极面曲率半径γ和异极距α应满足关系式γ≥α／２５。     

电晕放电等离子体烟气脱硫电源和放电极的研究

当今治理SO2大气污染已经迫在眉睫,势在必行。探求技术上先进、经济上合理的脱硫技术是现阶段环保领域广泛关注的焦点之一。电晕放电等离子脱硫技术是一项新颖的,极有发展前途的干法烟气处理技术。在电晕放电脱硫试验中,考察直流电源和脉冲电源在脱硫反应中的放电性能,相同条件下,脉冲电源的脱硫效率高于直流电源。对比四种不同电极的放电性能,在其它条件相同情况下,喷嘴电极的脱硫效率最高,锯齿电极脱硫效率次之,角钢芒刺电极脱硫效率第三,星型线电极脱硫效率最低。其原因为放电性能主要取决于放电极的曲率半径。     

电晕放电等离子体烟气脱硫放电极的试验研究

目前,我国的SO2污染已经非常严重,所以削减SO2的排放量是今后环保工作的重点。探求技术上先进、经济上合理的脱硫技术是现阶段环保领域广泛关注的焦点之一。电晕放电等离子脱硫技术是一项新颖的,极有发展前途的干法烟气处理技术。在电晕放电脱硫试验中,考察四种电极在直流电源和脉冲电源下的放电性能。结果表明,相同条件下,脉冲电源的脱硫效率高于直流电源。对比四种不同电极的放电性能,其它条件相同情况下,喷嘴电极的脱硫效率最高,锯齿电极脱硫效率次之,角钢芒刺电极脱硫效率第三,星型线电极脱硫效率最低。其原因为放电性能主要取决于放电极的曲率半径。当氨气从放电极喷出时,烟气脱硫效率高于氨气从烟气入口进入的状况。     

1000 MW机组电除尘器内部结焦的预防

电除尘器内部结焦导致阳极板、阴极线损坏,电场短路跳闸危及安全运行。积灰高温熔化是结焦的根本原因。二次燃烧结焦应具备可燃物、氧气、火源3个条件,通常发生在第一电场入口第一块极板和极线之间;而电场积灰熔融结焦要具备堵灰,强烈的电弧放电,通常发生在灰斗积灰的电场底部阴阳极之间。破坏结焦形成的条件是防止电除尘器内部结焦的最好方法。     

对大C形极板悬挂布置方法的探讨

从有利于实现极板的有效清灰、减少二次飞损、防止极板变形以及造就在气流方向任一横断面每个通道两侧板面的收尘机率均等出发,经水力模型模拟对比试验和分析比较,本文提出大C形极板采用挂钩悬挂,同一阳极排中相邻两块极板的防风沟在气流方向的异侧且每个通道两侧板面形状对通道中心平面均是对称的布置是一种较为合理的方式。     

活性炭纤维电极电吸附除盐机理研究

采用自制电吸附除盐装置,在不同操作电压、不同进水浓度条件下,对一定体积的氯化钠溶液进行循环处理,通过吸附过程中的吸附等温线和动力学方程探究了活性炭纤维电极电吸附除盐机理。结果表明:活性炭纤维电极电吸附过程符合Freundlich吸附等温线,电压越大,电极吸附能力越强;而Lagergren准二级动力学方程拟合结果表明,电压越大,极板吸附速率越快;Weber-Morris方程表明,内扩散是影响电吸附速率的主要因素。     

电絮凝法去除合并净化槽出水中的磷

对于下水道未普及地区合并净化槽去除氮化合物是有效的,但除磷效果并不理想。为了找出合并净化槽出水深度处理技术,研究采用电化学絮凝法处理合并净化槽出水,实验测定了电流密度、极板间距、通电时间以及电极材料等主要参数对合并净化槽出水中磷的去除率的影响,并确定了采用铝板为电极材料时的最佳除磷条件。结果表明:电流密度、极板间距和通电时间三个作用参数均能影响除磷效果,对合并净化槽出水中磷的去除率最高可以达到100%。在实验范围内,得到以铝板为极板去除合并净化槽出水中磷的最优操作条件为:极板间距2cm,电流密度4mA/cm2,通电时间10min左右。并且根据反应动力学实验证明了电絮凝除磷反应为一级反应,其反应速率常数k=0.2103。因此,电絮凝法能够有效地去除合并净化槽出水中的磷,并且具有实际的推广应用价值。     

三维电极电催化氧化处理邻氯苯胺废水的研究

文章用粉末状活性炭作为三维电极电化学反应器的粒子电极,选择石墨板和不锈钢板分别作为阳极和阴极,组成三维电极电化学反应器。文章研究了三维电极电化学反应器对邻氯苯胺废水的电催化氧化效果,探讨了槽电压、溶液初始pH、电解时间、支持电解质浓度、电极极板间距等影响因素对邻氯苯胺废水COD的去除效果。实验结果表明:当槽电压为15.0 V,溶液初始pH为3.0,支持电解质浓度为0.10 mol/L,极板间距为2 cm,电解时间为30 min时,邻氯苯胺废水的COD去除率达到97.50%。通过紫外-可见光光谱扫描发现,由于三维电极电催化氧化作用,邻氯苯胺的苯环断裂,生成一些脂肪族物质。谱图在250~350 nm波长范围内并无其他吸收峰出现,说明溶液在降解过程中并没有生成其他大分子物质。从而证实了三维电极电化学反应器对邻氯苯胺有很好的降解效果。     

Ti-rGO/GAC粒子电极降解苯酚废水的影响因素试验研究

难降解苯酚废水的高效处理是污水处理领域中亟需解决的难题。以椰壳活性炭为基底材料,在其表面负载石墨烯和钛,制备出新型复合负载型催化粒子电极(Ti-rGO/GAC)填充于三维电极反应器中用于处理苯酚废水,采用单因素试验和正交试验考察了Ti-rGO/GAC三维电极降解体系处理苯酚废水的影响因素和最佳反应条件。试验结果表明:当反应液体积为200 mL、模拟废水中苯酚的初始浓度为310 mg/L、极板间距为4.5 cm、电解质(Na_2SO_4)投加量为10 g/L、溶液的pH值为3、粒子电极投加量为100 g/L、施加电压为13 V时,为Ti-rGO/GAC三维电极降解体系处理苯酚废水的最佳反应条件;在该最佳反应条件下,电解反应100 min后,模拟废水中苯酚和COD的平均去除率分别为93.51%、81.25%;pH值对废水中苯酚和COD去除率的影响最大,电压、极板间距和电解质浓度对其的影响效果依次减弱。Ti-rGO/GAC三维电极降解技术对处理苯酚这类生物难降解污染物具有一定的借鉴意义。     

钛基改性DSA电极氧化法去除水中全氟化合物

为了提高金属氧化物电极(DSA电极)的稳定性及催化活性,实现全氟化合物(PFCs)的高效降解,分别以溶胶涂覆法和电沉积法制备了改性DSA(Ti/SnO_2-ZnO)电极,并用于全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)的电化学降解过程研究.实验分别考察了电流密度、溶液初始pH、 PFOA与PFOS初始浓度对PFCs降解效果的影响.结果表明:两种方法制备的改性DSA电极表面均匀负载了SnO_2-ZnO复合涂层.在二维电极体系中,极板面积约为65.0 cm~2,电流密度为20.0 mA·cm~(-2),极板间距为15.0 mm,电解质为1.30 g·L~(-1)次氯酸钠溶液以及电解时间为150 min时,溶胶涂覆法和电沉积法所制备的Ti/SnO_2-ZnO电极对初始浓度为100 mg·L~(-1)的PFOA和PFOS分别在pH为3.50和6.50时去除效果最佳,分别达到了90.6%、94.6%和91.0%、93.7%;循环使用电极3次,其降解过程均符合准一级反应动力学,且电沉积法制备的电极效果优于溶胶涂敷法,表现出对PFCs类污染物稳定、高效的去除能力.     

一种新结构静电除油雾器的电场分析

文章分析了一种新结构静电除油雾器的电场结构.结果表明改进电极板形状和组合形式是提高电场处理能力的途径之一.在传统的针一板结构电极的后端增加一组特殊形状极板,可以收到明显效果.这种结构电场在满足一定处理效率的基础上提高了电场风速,并减小设备体积、降低成本.     

电絮凝法处理含磷废水的试验研究

采用铁、铝极板电絮凝法处理实验室模拟含磷废水,探究了通电电压、极板间距、通电时间及初始p H等主要参数对除磷效果的影响。结果表明:通电电压、极板间距、通电时间及初始p H均能影响除磷效果,铝、铁电极对磷的去除率最高可以达到96.8%、99.5%。在试验条件下,得到以铝板为极板去除废水中磷的最优操作条件为:极板间距2.5cm,通电电压为25V,通电时间25min左右,初始溶液p H为7.0。并且根据反应动力学试验证明了铁、铝极板电絮凝除磷反应均为一级反应,其反应速率常数分别k=0.015506,k=0.02309。     

电极结构对同轴型静电消除器放电性能的影响

离子风静电消除器放电电极模块由直流电压源和放电针(或者针组)组成,通过尖端高压电晕放电把空气电离出正、负离子,用于消除物料携带的静电荷。为了研究放电电极模块的放电特性,实验中通过调节圆柱形放电电极模块针座直径、放电针尖在针座内的深度,以及放电针的外接直流电源输出,研究放电模块结构对静电放电效果的影响,为放电电极模块设计提供数据支撑。实验结果表明:放电电极模块的放电性能与放电针针座直径、放电针在针座内深度以及限流电阻有关;针座直径d为20 mm的放电电极模块具有较佳的放电效果。另外,可利用多个放电电极模块并联使用以提高消电效果。     

废水脉冲电解处理节能高效的原因分析

将脉冲电源和直流电源分别作为废水电解处理的电源,试验探明其对废水电解处理的电能消耗和COD去除率的影响,并分析废水脉冲电解处理节能高效的原因。试验结果表明,脉冲电流相对直流电流能够更加有效减缓电极的极化,降低电极过电位,使电能消耗降低15%-35%;在脉冲电解处理废水过程中电流效率稳定、Fe^2＋能够有效扩散到废水中,使去污效果增强5%-7%。     

电压对使用三维电极处理TNT废水的影响

本试验比较了三维电极电解法和二维电极电解法处理TNT废水的效果,考察了采用三维电极电解法时不同槽电压对电解效果的影响,并对电解机理作了初步探讨.实验表明,极板间距为4 cm、电动搅拌器转速250 r/min、电解时间为2h时,最佳的电解槽电压为15 V,此工艺条件下的COD、TOC的去除率分别为77.6%、62.7%.