电吸附

摘要： 电吸附脱盐的效果受热力学和动力学两大因素影响,热力学因素主要取决于电极采用的材料性质、等温线的吸附数值等,动力学因素主要取决于电子迁移的速度、对流和扩散作用。单位场强下电子的流动所导致的金属原子移动速率取决于电子迁移轨迹的速度,工作流量的大小决定着对流作用的强弱,扩散系数是扩散作用的基础。重碳酸盐的扩散系数偏低,碱度用重碳酸盐的表示,本文研究不同重碳酸盐浓度与电吸附脱盐的关系。结果表明:重碳酸盐碱度对电吸附设备的脱盐性能及氯离子、总硬度和重碳酸根碱度的去除效果产生了很大的影响。在处理高重碳酸盐碱度水时,重碳酸根离子与水中的钙镁离子发生了化学反应,在电极板上形成结晶垢体,导致脱盐率有所降低。在处理低浓度重碳酸盐碱度水时,电吸附设备有自动溶解结晶垢体的功能,使脱盐性能得到改善。通过本实验发现,重碳酸盐碱度是导致电吸附设备极板结垢的主要原因。

摘要： 电吸附除盐技术是一种正在发展的新型的除盐技术,其中电极材料是制约电吸附性能的关键,也是电吸附技术研究的热点。介绍了电吸附技术原理和4类碳基电极材料的研究进展,对比分析了4类电极材料的优缺点,指出单一电极材料的吸附容量小,不能满足其工业要求,在低成本的条件下对电极材料进行改性处理是今后电吸附电极材料的主要研究方向。

摘要： 以甘蔗渣为碳源、植酸为磷源和活化剂,制备了甘蔗渣基磷掺杂活性炭(PAC-900),并将其作为电极用于铜离子的电吸附。采用氮气吸附-脱附等温线、XPS和SEM-EDX等对样品的孔隙结构、表面化学性质及元素组成进行表征;通过循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)实验对磷掺杂活性炭的电化学性能进行测试。研究结果表明:当Cu^(2+)初始质量浓度为100 mg/L时,PAC-900对Cu^(2+)的电吸附量高达86.85 mg/g,远高于未掺杂活性炭(C-900)的35.15 mg/g,循环吸附-脱附10次后吸附量仍可达45.38 mg/g。植酸活化可以使制得的磷掺杂活性炭比表面积高达1671.75 m^(2)/g,总孔容积和微孔容积分别达到1.33和0.09 cm^(3)/g,其电化学性能和亲水性显著提高。磷掺杂活性炭对Cu^(2+)的吸附过程主要受双电层吸附和法拉第吸附的影响,吸附等温线和吸附动力学分析表明吸附过程符合Freundich等温式和准二级动力学过程,说明吸附过程不仅存在单层吸附,也存在多层吸附;XPS和SEM-EDX分析表明P元素主要以C—P—O、C—O—P和C—PO的形式存在,C—P极少,其中C—PO对Cu^(2+)的法拉第吸附贡献最大。

摘要： 电容去离子技术(CDI)作为一种新兴的水处理脱盐技术,因其具有诸多优异性能而受到广泛关注。厘清CDI的传质机制是理论研究的焦点。通过对已有经验模型的分析,从沿流向方向和垂直流向方向两个方面,考虑了电场迁移以及传质扩散等因素,提出了一种新的CDI二维浓度传质模型,对CDI在除盐过程中的离子扩散及浓度分布规律进行模拟探究,根据实际实验结果对该模型进行实验验证及参数修正。结果表明,该二维模型可以较好地模拟CDI除盐过程。将该二维模型利用COMSOL软件进行模拟,观测CDI在除盐过程中的内部浓度变化。并针对存在问题提出合理化建议,为CDI技术的未来发展提供理论支撑。

摘要： 采用自制三维电极反应器对溶液中的As(V)进行电吸附去除,而粒子电极选用活性炭颗粒(GAC)。在最佳条件下,As(V)的去除率为84%,溶液中As(V)的残留浓度为0.08mg/L。从动力学研究中得到,整个过程的速率控制步骤可能涉及两个以上的过程:膜扩散、物质扩散和物理/化学吸附过程。在脱附过程中,As(V)可以从GAC中解吸出来,且GAC在解吸后能再次电吸附As(V),这表明该电极具有良好的循环性能。

摘要： 钻井液固相控制是钻井液处理的主要工作,传统固控设备对于200目以下的超细岩粉处理效果并不明显。受到电吸附技术在污水处理广泛应用的启发,通过对实验室配置的含砂率4%的无固相钻井液在不添加化学处理剂的情况下,进行单因素影响吸附实验,分析吸附时间、吸附电压、电极板间距以及钻井液黏度对吸附效果影响的规律,得到最佳吸附参数:吸附时间为15min,吸附电压为36v,电极板间距为5cm,达到高效经济地清除钻井液中超细岩粉的效果,为后续科学设计金刚石钻进超细岩粉吸附器提供了借鉴。

摘要： 以硝酸改性活性炭为原材料,制备电吸附电极,并研究其对8种常见金属盐离子的吸附特性;分别采用扫描电镜、比表面积及孔径分析仪、红外光谱仪和电化学工作站等对改性前后材料的性能进行表征和分析。结果表明:改性后的活性炭相比于改性前拥有更好的孔隙结构,含氧官能团增多,制备出的电极电化学性能更好;在除盐实验中,制备的电极对价态越高的离子去除速率越快但去除率越低;对于同价态离子,水合离子半径越小时去除速率越快且去除率越高;离子从溶液到电极表面再到活性材料孔道内部的过程,主要为物理吸附过程,也存在较微弱的化学吸附。

摘要： 近年来,国家强化了对各类污水的治理力度和排放标准.其中,工业废水具有较大的节水与回用潜能,急需一种高效低成本的脱盐技术.目前电吸附技术凭借其能耗低、无需添加药剂、除盐效率高等特点在水处理领域广泛应用.采用电吸附技术实现废水快速脱盐主要从脱盐速度提高和高通量产水2个方面入手.由于动力学因素决定了离子在吸附剂内部的吸附速率,吸附容量决定除盐率,因此探究影响电吸附过程动力学特性和脱盐影响因素是该技术的关键.以活性炭纤维为电极材料,在自制的板式电吸附装置进行多组电吸附试验,研究进样浓度、外加电压、进样液pH值和温度对其除盐效率和饱和吸附容量的影响,并对不同电压、不同浓度下的电吸附动力学结果进行拟合.动力学研究表明:电压是离子吸附速率的主要因素;电压＜0.8 V时,适用于准二级动力学方程,电压＞0.8 V后适用一级动力学模型,电压越大离子吸附速率越快.等温吸附模型研究表明:增大电压和初始浓度可以提高电吸附容量,吸附过程适用Langmuir吸附等温模型来描述.弱酸性条件更有利于电吸附除盐性能的提高;温度升高对离子吸附有抑制作用,室温为最佳试验温度.

摘要： 以溶胶-凝胶法制备T iO2凝胶并涂敷在活性炭纤维表面,经高温处理后制得载钛改性活性炭纤维电极(TiO2/ACF).研究了TiO2/ACF从废水中电吸附Cr(Ⅵ)的性能及吸附平衡后的再生,利用FT-IR、XRD和SEM对TiO2/ACF材料表面进行表征.结果表明:在模拟废水pH=2.0、初始Cr(Ⅵ)质量浓度10 mg/L、电极电位0.6 V、极板间距9 mm、极板面积100 cm2条件下,TiO2/ACF对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳,吸附率接近100％,明显高于开路状态下的吸附率;活性炭纤维呈束状结构,其表面和束间分散有较多颗粒物,出现锐钛矿和金红石晶相,表明钛成功负载,其对Cr(Ⅵ)的吸附性能得以增强.

摘要： 采用流动电极代替传统的固定电极电吸附水中离子,即流动电极电吸附技术,以解决传统电吸附技术的吸附效率衰减和电极再生难等问题.结果表明:流动电极浆体的搅拌可提高电吸附出水电导率的稳定性,搅拌有助于改善流动电极浆体的均匀性及离子脱附率;电压的增加极大极高电吸附的去除率,当电压为1.5 V时,电吸附Na2SO4的去除率达到14.3％;当Na2SO4溶液流速由5mL·min-1降为2mL·min-1时,电吸附Na2SO4的去除率增加了 11％,但流动电极的流速影响较小;流动电极中吸附的盐分浓缩度可达到11倍以上,降低了电吸附过程中浓水量,增加了得水率.相比于固定电极电吸附,流动电极电吸附在处理重金属Fe3+和结垢离子Ca2+等均可实现稳定的吸附-脱附循环.

摘要： 电吸附是一种很有前景的水处理技术.本文利用电吸附技术在施加电压分别为2.5V、3V、4V、5V时,对电厂循环排污水进行了静态和动态处理,实验结果表明:电吸附对循环排污水的电导率、总硬度和氯离子浓度都具有较好的去除效率,其去除效率随着电压的增加而增大,出水pH值有微弱的变化,不会对出水水质产生较大的影响.

摘要： 对于饮用性地下水中氟离子的去除的主要技术包括:混凝沉淀、吸附、电凝聚、电渗析和反渗透等，本文采用自制的碳气凝胶平板电极进行模拟水样中氟的电吸附去除研究，通过单因子实验优化了该电吸附技术的操作参数和适用的溶液条件，并研究了反接电极法的再生效果。研究结果表明，自制的碳气凝胶平板由纳米颗粒组成三维网络结构，比表面积为670.90m2/g，具有良好的充放电可逆性和迅速形成表面双电层的特点。吸附氟离子后的碳气凝胶材料的比表面、孔体积、电容值有所减小。对于吸附氟离子后的碳气凝胶平板电极，采用反接电极法取得较好再生效果的条件为:流动状态、电压1.6V、极板间距4cm。再生后的碳气凝胶电极与原始碳气凝胶相比，依然具有良好的充放电可逆性。

摘要： 采用沉淀—电吸附联合工艺处理高铜高铁提金氰化废水,对处理过程的反应原理和工艺流程进行了系统的分析说明,同时对关键处理结果进行了讨论.研究表明,采用沉淀—电吸附联合工艺处理高浓度氰化提金废水是可行的.经ZnSO4沉淀处理后,废水中Fe2+、Cu2+及游离CN-的沉淀率分别达到100％、85.89％和99.43％.电吸附处理后,废水中的Cu2+、SCN-与游离CN-的去除率分别为98.68％、43.60％和99.57％.经X射线衍射(XRD)分析表明,硫酸锌沉淀后的沉淀物主要由Zn2[Fe(CN)6]、Zn(CN)2和CuCN组成,而电吸附处理后得到的沉淀物90％以上为CuSCN,沉淀物及饱和阳极板可经综合处理回收氰化物与金属,同时废水可返回浸出系统循环利用.

摘要： 介绍了电吸附技术(EST)的基本原理。完成了电吸附除盐的初试实验。将积累的实验数据运用于工业应用的成本模型建立中，得到了电吸附除盐效率与电压，溶液离子浓度，流速等操作参数的定量关系。设计了基于此定量关系的成本模型。

摘要： 介绍了作为电吸附技术理论基础的双电层理论的原理、特点及其发展历程，综述了电吸附技术的研究进展和应用现状，阐述了作为技术核心的不同电极材料的特点，对其工业应用成本做了简单的比较，结合电吸附技术在国内应用情况的背景，对今后的研究方向提出了建议。

摘要： 分别采用酚醛树脂(PR)为粘结剂热压和聚四氟乙烯(PTFE)为粘结剂冷压的成型工艺制备电吸附脱盐器的纳米碳管(CNTs)电极,利用氮气吸附分析电极表面结构,结果表明热压成型电极比表面积较大,所形成的孔隙基本为中孔,平均孔径大于盐水中水合Na和Cl的有效半径;结合扫描电镜(SEM)和水珠接触角测试分析,发现热压成型电极表面空隙丰富,亲水性强;进行充放电测试,发现热压成型电极电吸附性能显著优于冷压成型电极,故热压成型纳米碳管电极脱盐性能优越.

摘要： 随着"十三五"规划的推进,脱硫废水零排放势在必行.然而传统的脱硫废水处理技术不能满足电厂零排放要求,探索有效且经济的脱硫废水零排放技术迫在眉睫.本文总结了现有的脱硫废水零排放中常用的浓缩减量技术,同时探讨了电吸附技术用于脱硫废水零排放的可能性.为脱硫废水的处理提供了一定的借鉴.

摘要： 矿区位于华北板块（Ⅰ）胶北地块（Ⅱ）西端之Ⅳ级大地构造单元胶北隆起、胶莱盆地的接壤部位，沂沭断裂带（Ⅲ）东侧，地层、构造、岩浆岩发育，第四系覆盖严重。区内断裂构造发育，与成矿有着主要的联系，从整体上看本测区化探异常主要集中在东南部，而其它部位异常零星分布，施工方从化探的角度对所圈定的异常进行了评价，对各个化探异常带的成矿潜力进行了详细说明，对本测区下步的找矿勘探工作具有参考意义等方面的结论。

摘要： 本试验采用电吸附除盐设备，对某钢铁公司污水厂出水进行除盐中试试验，处理能力为2.2t/h。试验主要分为两个阶段。第一阶段为一级处理，产水率达到78.4％;平均除盐率达到82.0％。第二阶段为两级处理，总产水率为85.8％，除盐率超过85％。电吸附技术适用于钢铁企业回用水除盐。

摘要： 本发明公开了一种电吸附聚结填料及电吸附聚结污水处理装置和方法，该电吸附聚结填料包括相互叠放的多层结构，每层结构为间隔排列的隔挡条且沿竖直方向每层结构的隔挡条的间隔依次增大，相邻两层结构的隔挡条排列方向不同，相邻两层结构间设置有支撑结构；本发明的电吸附聚结填料，其碰撞点多，流体阻力小，利于油滴上浮。

摘要： 本发明属于水净化领域，具体涉及一种膜电容电吸附电极的制备方法，包括：分别制备导电碳电极浆料和离子交换膜层浆料；通过导电碳电极浆料制备导电碳电极；将离子交换膜层浆料喷涂在导电碳电极表面；以及真空干燥，得到膜电容电吸附电极。本发明的制备方法使离子交换膜与导电碳电极合二为一，增强了电吸附效果，减少了同离子效应，为离子迁移提供通道，降低迁移扩散阻力，从而提高了电极的脱盐效率，降低了能耗。

摘要： 本发明涉及一种用于电吸附水中重金属离子的二氧化锰/碳复合电极及电吸附方法。所述二氧化锰/碳复合电极以碳材料为基体，其上负载二氧化锰。在二氧化锰/碳复合电极上施加电压，使水中带正电的重金属离子在电场力的作用下向阴极迁移，使水中的重金属离子通过电吸附去除。本发明所述二氧化锰/碳复合电极制备方法简单，电容量大，电化学稳定性高，电极比表面积大，非常适合作为电吸附电极材料；利用施加电场的作用，强化了负载二氧化锰对重金属离子的吸附作用，可实现水中重金属离子的快速高效去除，也可实现电极材料的快速便捷再生；克服了以往技术难以对水中低浓度重金属离子有效去除的缺点，适合对水中几到几十个ppm浓度的重金属离子的去除。

摘要： 本发明公开了一种电吸附系统、电吸附模块改性系统及相应的方法，涉及污水处理领域，用以解决现有电吸附系统长期运行过程中由于表面副反应效应的累积，影响电吸附模块除盐效率的问题。改性系统包括：成闭环连接的胺类容器、泵和电吸附模块；胺类容器中装有伯胺类或仲胺类物质的溶液；电吸附模块为待改性的电吸附模块；泵用于将胺类容器中的伯胺类或仲胺类物质的溶液注入电吸附模块，以改变该电吸附模块表面的性质。电吸附系统包括：电吸附工作子系统；电吸附模块改性子系统；切换装置，用于在对电吸附模块改性时，将电吸附系统切换至电吸附模块改性子系统运行模式；以及在完成电吸附模块改性后，将所述系统切换至电吸附工作子系统运行模式。

摘要： 本发明公开了一种电吸附聚结填料及电吸附聚结污水处理装置和方法，该电吸附聚结填料包括相互叠放的多层结构，每层结构为间隔排列的隔挡条且沿竖直方向每层结构的隔挡条的间隔依次增大，相邻两层结构的隔挡条排列方向不同，相邻两层结构间设置有支撑结构；本发明的电吸附聚结填料，其碰撞点多，流体阻力小，利于油滴上浮。

摘要： 本发明属于水净化领域，具体涉及一种膜电容电吸附电极的制备方法，包括：分别制备导电碳电极浆料和离子交换膜层浆料；通过导电碳电极浆料制备导电碳电极；将离子交换膜层浆料喷涂在导电碳电极表面；以及真空干燥，得到膜电容电吸附电极。本发明的制备方法使离子交换膜与导电碳电极合二为一，增强了电吸附效果，减少了同离子效应，为离子迁移提供通道，降低迁移扩散阻力，从而提高了电极的脱盐效率，降低了能耗。

摘要： 本发明提供了一种以活性炭纤维作为电吸附材料的圆柱形电吸附过滤装置，属于环境工程中的水污染控制领域。圆柱形电吸附过滤装置设有进液口、出液口和导电层的壳体内装填电吸附过滤组件，壳体内壁为导电层。内部的电吸附过滤组件组装方式为：圆柱形导体为芯轴，位于装置中心，在圆柱形导体和导电层之间填充活性炭纤维。其中活性炭纤维作为工作电极，对电极为壳体内壁的导电层或者是位于装置中心的圆柱形导体，工作电极和对电极之间设绝缘层。圆柱形导体和导电层分别连接电极引出线，电极引出线穿过壳体并与壳体密封连接。本发明将电吸附技术耦合到过滤器工艺中，利用电吸附技术提高传统过滤器的吸附速率和吸附容量，提高水的净化深度。

摘要： 本发明涉及一种用于电吸附水中重金属离子的二氧化锰/碳复合电极及电吸附方法。所述二氧化锰/碳复合电极以碳材料为基体，其上负载二氧化锰。在二氧化锰/碳复合电极上施加电压，使水中带正电的重金属离子在电场力的作用下向阴极迁移，使水中的重金属离子通过电吸附去除。本发明所述二氧化锰/碳复合电极制备方法简单，电容量大，电化学稳定性高，电极比表面积大，非常适合作为电吸附电极材料；利用施加电场的作用，强化了负载二氧化锰对重金属离子的吸附作用，可实现水中重金属离子的快速高效去除，也可实现电极材料的快速便捷再生；克服了以往技术难以对水中低浓度重金属离子有效去除的缺点，适合对水中几到几十个ppm浓度的重金属离子的去除。

摘要： 本实用新型公开了一种电吸附单元，包括；第一电极、隔膜、第二电极、至少一个第一吸附层和至少一个第二吸附层；第一电极、隔膜和第二电极依次顺序布置，第一电极具有至少一个贯穿其两侧端面的第一流道，第一电极远离隔膜一侧开设有与第一流道连通的第一开口；第二电极具有至少一个贯穿其两侧端面的第二流道，第二电极远离隔膜一侧开设有与第二流道连通的第二开口；第一流道和第二流道彼此连通。本实用新型所提出的电吸附单元，第一流道中布置第一吸附层，增强第一流道内侧壁对阴离子或阳离子吸附性；第二流道中布置第二吸附层，增强第二流道内侧壁对阳离子或阴离子吸附性；从而提高对原水的净化效率。

摘要： 本实用新型公开了一种电吸附系统和电吸附模块改性系统，涉及污水处理领域，用以解决现有电吸附系统长期运行过程中由于表面副反应效应的累积，影响电吸附模块除盐效率的问题。改性系统包括：成闭环连接的胺类容器、泵和电吸附模块；胺类容器中装有含胺基的胺类物质溶液；电吸附模块为待改性的电吸附模块；泵用于将胺类容器中的胺类物质溶液注入电吸附模块，以改变该电吸附模块表面的性质。电吸附系统包括：电吸附工作子系统；电吸附模块改性子系统；切换装置，用于在对电吸附模块改性时，将所述系统切换至电吸附模块改性子系统运行模式；以及在完成电吸附模块改性后，将所述系统切换至电吸附工作子系统运行模式。