膜電極在礦山開采廢水處理中的應(yīng)用研究

劉笑研，李桂菊，張　朕，趙瑞華（天津科技大學(xué)海洋與環(huán)境學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程系，天津300457）

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膜電極在礦山開采廢水處理中的應(yīng)用研究

劉笑研，李桂菊，張朕，趙瑞華
（天津科技大學(xué)海洋與環(huán)境學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程系，天津300457）

利用自制的膜電極進(jìn)行膜電容去離子（MCDI）實(shí)驗(yàn)，并對(duì)離子交換膜的性能指標(biāo)進(jìn)行了表征。探討了各因素對(duì)膜電容去離子效果的影響，確定了最佳參數(shù)。研究結(jié)果表明，對(duì)于安裝1對(duì)電極、電極面積共400 cm2的實(shí)驗(yàn)裝置，電吸附的最佳操作條件：施加電壓1.2 V、進(jìn)水流速17.0mL/min、Zn2+45mg/L，最佳條件下對(duì)Zn2+的去除率為97.64%。在對(duì)礦山開采廢水處理時(shí)，MCDI的TDS吸附量為26.61mg/g，高于電容去離子（CDI）的18.75mg/g。

離子交換膜；膜電容去離子；金屬離子

工業(yè)及生活用水緊缺是全世界面臨的一個(gè)長(zhǎng)期的、趨勢(shì)性的問題，污水回用、海水及苦咸水淡化是解決水資源短缺的有效途徑。其中部分工業(yè)廢水由于離子含量超標(biāo)導(dǎo)致無法回用，因此很多研究者致力于開發(fā)有效的去離子技術(shù)。目前，常見的去離子方法有化學(xué)沉淀法〔1〕、電滲析法〔2〕、反滲透法〔3〕等，但這些方法均存在著許多局限性。

近年來，一種頗有前景的新型水處理脫鹽技術(shù)——電容去離子（CDI）技術(shù)受到了廣泛關(guān)注〔4〕。與傳統(tǒng)的去離子方法相比，CDI技術(shù)能耗小〔5-8〕、成本低，噸水運(yùn)行成本1元左右、使用壽命長(zhǎng)且再生容易〔9-10〕，是一種既經(jīng)濟(jì)又有效的方法。但該技術(shù)在市場(chǎng)運(yùn)行幾年后，又暴露出來新的問題，如水流直接沖刷炭電極使炭顆粒持續(xù)掉落、電源短路或反接脫附時(shí)，脫附下來的離子又有部分被吸附到對(duì)面電極造成脫附不徹底使運(yùn)行效率和去離子效率降低，產(chǎn)水率不高。……