電容去離子技術(shù)中活性炭纖維電極體系的研究.pdf

1、電容去離子技術(shù)是一種新型的水處理技術(shù)，具有能量利用率高、低能耗和無(wú)二次污染等特點(diǎn)。目前主要集中在炭氣凝膠電極材料的研究，但是該材料價(jià)格較高，為了降低成本，易于實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。本論文采用目前常用的活性炭纖維作為電極材料進(jìn)行研究。首先將它與活性炭顆粒和粉末進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，然后從電極對(duì)數(shù)和間距、電壓以及處理溶液的流量和離子濃度等方面入手，研究其對(duì)電容去離子效果的影響；接著研究了在不同電壓下，活性炭纖維電極的吸附性能、雙電層的電容特性

2、、吸附/脫附連續(xù)運(yùn)行性能和去除溶液中的SO42-離子；最后對(duì)電極材料進(jìn)行了改性研究，進(jìn)一步探討提高離子去除效率的途徑。 結(jié)果表明，用活性炭纖維作電容去離子的電極比用活性炭顆粒和粉末的效果好。為實(shí)現(xiàn)低壓和高處理效果的目標(biāo)，確定了電極間距為4mm，5對(duì)電極串聯(lián)的電容去離子裝置；電極間的電壓不超過(guò)1.2V；確定處理溶液的最佳流量為10mL/min。 吸附性能研究表明，在0.4～1.2V的電壓范圍內(nèi)，離子在活性炭纖維電極上的

3、吸附符合Langmuir吸附等溫規(guī)律，屬單分子層吸附，同時(shí)也符合Freundlich吸附等溫規(guī)律，表明吸附較易發(fā)生。在0.4、0.6、0.8、1.0和1.2V的電壓下，離子在活性炭纖維電極上的最大吸附量分別為2.10、3.30、4.50、7.61和10.20mg/g，證明離子在電極上的吸附主要是基于電吸附，電容特性也進(jìn)一步證明了離子在電極上的吸附是基于雙電層上的電吸附。連續(xù)的吸附/脫附實(shí)驗(yàn)表明，活性炭纖維電極可以多次重復(fù)使用。電極材料改