电吸附去除再生水中盐类、氨氮的中试研究

摘要

城市中水经深度处理后作为第二水源回用于工业生产，可以提高水的利用率，减少新鲜水的使用量，缓解水资源紧缺现状。水中含盐量、氨氮、COD含量相比新鲜水较高，是制约中水回用于工业的主要因素。电吸附技术作为一种除盐率高、环境污染小、成本低的深度水处理技术，有一定的实用性。本课题主要针对电吸附深度去除中水中的盐类、氨氮等污染物进行研究，主要研究结果如下:
　　1.在进水条件、工作时间、反洗流量和反洗时间等参数固定时进行研究，当工作流量不超过900L/h时，电吸附出水中TDS≈400μS/cm、氯离子浓度≈50 mg/L、钙离子浓度≈90 mg/L、总硬度≈120mg/L、氨氮浓度＜5 mg/L，满足工业循环冷却水用水标准。综合考虑产水率、能耗、除盐率，工作流量可以定为500 L/h。在工作流量=500 L/h时能耗1.57 kWh/m3，产水率81.1％，除盐率75％。
　　2.反洗过程中总含盐量、氯离子、氨氮的去除率和脱附率变化趋势一致，说明电吸附模块极板的再生效果直接影响模块的除盐性能;在反洗流量一定时，随着反洗时间的延长，离子从极板上洗脱的越充分，极板的再生脱附越彻底;固定产水率时小流量长时间反洗效果较好;综合考虑产水效率和电吸附的除盐性能，反洗操作参数可定为反洗流量为700 L/h、反洗时间为32 min。
　　3.稳定运行阶段，电吸附除盐、氨氮、COD效果稳定，出水水质符合敞开式循环冷却水补充水标准;工艺流程中，COD的去除主要依靠电吸附模块的氧化和吸附作用，保安过滤器的去除作用主要是针对大颗粒悬浮物质。
　　4.电吸附设备对中浓度氨氮废水的去除效果良好，随着氨氮浓度的增大电吸附的除盐效果和氨氮、COD去除率均有一定增大。随着原水含盐量的增大，电吸附除盐效果和氨氮、COD去除效果增强，在一定条件下极板的吸附量固定，设备对水中污染物浓度的变化的抗冲击性能良好。
　　综上所述，在一定的运行条件下可以通过改变工作参数调节处理效果和产水率，以再生水为试验进水经电吸附处理后达到工业循环冷却水用水标准，且电吸附设备对进水水质改变的耐冲击能力良好，可运用于水的深度处理领域。

目录

声明

论文说明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 中水回用的意义

1．1．2 去除中水中盐类、氨氮的必要性

1．2 污水深度处理技术

1．2．1 热力法

1．2．2 化学法

1．2．3 电-膜法

1．2．4 压力-膜法

1．2．5 常规污水深度处理技术优缺点比较

1．3 电吸附除盐技术

1．3．1 电吸附技术原理

1．3．2 电吸附技术的应用

1．3．3 电吸附技术的特点

1．3．4 电吸附操作参数和电极再生研究

1．5 研究目的、内容及技术路线

1．5．1 研究目的与内容

1．5．2 研究技术路线

第2章 试验内容与分析方法

2．1 试验背景

2．1．1 试验水源

2．1．2 试验装置

2．1．3 电吸附工艺流程

2．2 试验仪器、试剂及分析方法

2．2．1 试验分析方法

2．2．2 试验仪器、试剂

第3章 操作参数对电吸附工作性能影响的探究

3．1 工作流量对电吸附设备工作性能的影响

3．1．1 试验方案

3．1．2 工作流量对电吸附工作性能的影响

3．1．3 小结

3．2 再生脱附对电吸附设备工作性能的影响

3．2．1 试验方案

3．2．2 反洗流量对电吸附工作性能的影响

3．2．3 反洗时间对电吸附工作性能的影响

3．2．4 固定产水率时再生操作参数对电吸附工作性能的影响

3．2．5 小结

第4章 电吸附对水中盐类、氨氮的去除研究

4．1 试验方案

4．1．1 稳定运行阶段对盐类、氨氮去除效果的研究

4．1．2 电吸附对氨氮去除效果的研究

4．1．3 含盐量对氨氮、COD去除效果的影响

4．2 稳定运行阶段除盐、氨氮去除效果的研究

4．2．1 电吸附除盐、除氨氮效果分析

4．2．2 电吸附流程对COD的去除效果分析

4．3 氨氮浓度改变对电吸附对去除盐类、氨氮效果的影响

4．3．1 氨氮浓度改变对电吸附去除盐类、COD、氨氮的影响

4．3．2 氨氮浓度改变各指标去除率间的相互关系

4．3．3 氨氮浓度改变对各指标吸附量的影响

4．4 含盐量增大对去除盐类、氨氮等效果的研究

4．4．1 含盐量增大对离子去除效果的影响

4．4．2 含盐量增大对氨氮、COD去除效果的影响

4．4．3 含盐量增大对吸附量的影响

4．5 小结

第5章 结论与建议

5．1 结论

5．2 建议

参考文献

致谢

作者简介