基于電去離子技術(shù)的氮-磷-碳酸鹽脫除及濃縮回收研究.pdf

1、隨著工業(yè)化的進(jìn)行，水體中氮磷元素已經(jīng)由生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)的必要物質(zhì)演變成環(huán)境污染物，造成了水體富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境問(wèn)題;同時(shí)由于在污水處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量碳排放(碳排放是關(guān)于溫室氣體排放的總稱(chēng)，溫室氣體中最主要的代表是二氧化碳），造成溫室效應(yīng)，加快了全球氣候變暖進(jìn)程，因此城市污水中的氮磷和碳變成污水處理的主要目標(biāo)。從另一角度來(lái)說(shuō)，隨著近幾年氮磷資源短缺問(wèn)題的出現(xiàn)及二氧化碳合成技術(shù)的研究熱門(mén)，氮磷元素及二氧化碳的回收利用變得更為迫切。傳統(tǒng)的處理工藝將

2、污染對(duì)象轉(zhuǎn)化成無(wú)污染的物質(zhì)，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的回收，存在很大的資源浪費(fèi)問(wèn)題，尋求一種兼?zhèn)湮廴疚锶コ拔镔|(zhì)回收的工藝將是以后的研究方向。
　　電去離子技術(shù)(EDI)作為一種高科技綠色環(huán)保新工藝，在金屬/重金屬離子回收及凈化已有廣泛的研究，但是針對(duì)無(wú)機(jī)陰離子的處理仍還罕見(jiàn)于報(bào)導(dǎo)?；陔娙ルx子技術(shù)既可脫除離子得到凈化水又能濃縮回收有用物質(zhì)，本論文對(duì)脫除回收水體中的氮、磷及碳酸根等離子進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　設(shè)計(jì)了五隔室電去離子裝置，

3、以NH4+、 PO43-離子為對(duì)象離子，在間歇模式下研究EDI對(duì)于氮磷離子的脫除效果，對(duì)比于ED和EDI，顯示了加入樹(shù)脂的電去離子在降低能耗和徹底脫鹽有明顯的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過(guò)EDI系統(tǒng)處理后出水氮磷濃度分別為0.89mg/L和0.15mg/L;考察電流和液體循環(huán)速度的影響，電流對(duì)離子脫除效果影響大，循環(huán)流速對(duì)離子脫除影響不大，說(shuō)明在電遷移、對(duì)流、擴(kuò)散對(duì)離子遷移的影響中，電遷移占主導(dǎo)地位。
　　進(jìn)一步探究裝置對(duì)氮磷離子富集，在連續(xù)進(jìn)水模式

4、下出水水質(zhì)穩(wěn)定，氮磷離子在濃室不斷富集，分別可濃縮至起始濃度的13和11倍。進(jìn)而提出選擇分離電去離子裝置，阻止了鈣鎂離子和氮磷之間沉降反應(yīng)的發(fā)生，回收率提高至90％以上。同時(shí)能耗計(jì)算結(jié)果表明，在0.18A時(shí)氮磷出水水質(zhì)能夠達(dá)標(biāo)且回收氮和磷的能耗分別為19.104g/kwh，4.848g/kwh。
　　再次，選擇碳酸根為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了一種新型的四隔室EDI裝置，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)回收二氧化碳并再生堿液的目的。對(duì)工藝參數(shù)如電流、流速、進(jìn)水濃