影响MFEDI电再生效果的关键因素研究

摘要

无膜电去离子(MFEDI)是一项新型的深度脱盐技术，由于有着无膜电再生的优点，在高纯水制备领域相较于EDI，有更好的应用前景。之前的研究中，MFEDI已经实现在低流速下的长期稳定运行，但也会出现一些树脂再生效果不良的情况，如阳离子难再生。为了更好地工业化应用，本论文以二级RO出水模拟水作为MFEDI进水，在高流速条件下系统地研究了树脂层结构、再生参数与倒极三种关键因素对电再生效果的影响。 实验结果表明，树脂层结构可显著影响电再生效果。在超过50个周期的运行中，添加阴树脂隔离层能够有效抑制阳离子逆迁移，提升树脂再生效果，且隔离层越多效果越好。下部的弱酸强碱树脂层对进水中高价阳离子的吸附及再生有至关重要的作用，若无弱酸强碱树脂层，系统会出现高价阳离子不断积累，再生电压持续升高，水质恶化等现象。此外，弱酸强碱层中弱酸树脂比例越低，再生效果越差，当弱酸∶强碱为1∶2时，再生效果最佳。实验结果表明，再生参数也可显著影响电再生效果。在对再生参数的研究中，发现再生时间，再生电压及再生流速的增加均有利于树脂再生，但都存在着边际效应，综合来看，选取再生时间20min，再生电流密度175A/m2，再生流速55m/h为宜;实验结果还表明，倒极对电再生效果也会产生显著影响。在对MFEDI倒极电再生研究过程中发现，倒极能够有效解决阴阳离子再生不平衡的问题，提高再生效果。当倒极频率为2∶1，阴阳离子再生平衡性最佳。在连续50周期循环运行中，倒极再生使MFEDI出水水质稳定在0.056～0.060μS/cm，再生电压保持在393～411V，表明此时系统具备良好的再生效果。

目录

声明

致谢

摘要

1绪论

1．1研究背景与课题意义

1．2研究目的与内容

2文献综述

2．1高纯水应用领域

2．2高纯水制备技术

2．2．1预处理技术

2．2．2预除盐技术

2．2．3深度除盐技术

2．3无膜电去离子(MFEDI)技术

2．3．1 树脂电再生

2．3．2 MFEDI技术研究进展

3．1实验仪器材料

3．1．1 设备仪器

3．1．2化学试剂

3．1．3树脂与电极

3．2进水配置

3．3实验装置及运行流程

3．3．1 MFEDI系统

3．3．2装置运行流程

3．4分析方法

4树脂层结构对电再生效果的影响

4．1前言

4．2隔离层数量影响

4．2．1 隔离层抑制阳离子逆迁移原理

4．2．2 对MFEDI出水水质影响

4．2．3对再生电压影响

4．2．4对再生液电导率及pH影响

4．3下部树脂层影响

4．3．1 不同树脂的离子选择性

4．3．2对再生电压影响

4．3．3 对再生液电导率及pH影响

4．4本章小结

5再生参数对电再生效果的影响

5．1前言

5．2再生时长影响

5．2．1 对再生液电导率及pH影响

5．2．2对再生电压影响

5．3再生电流密度影响

5．3．1 对再生液电导率及pH影响

5．3．2对再生电压影响

5．4再生流速影响

5．4．1 对再生液电导率及pH影响

5．4．2对再生电压影响

5．5本章小结

6倒极对电再生效果的影响

6．1前言

6．2对再生液pH影响

6．3倒极频率

6．4对MFEDI出水水质影响

6．5对再生电压影响

6．6对再生液电导率影响

6．7本章小结

7结论与建议

7．1结论

7．2创新点

7．3建议

参考文献

个人简介