工業(yè)用水中電化學(xué)深度除硅的特性研究.pdf

1、在工業(yè)用水中，很多行業(yè)都受到水中硅的限制，從用水量最大的冷卻系統(tǒng)到高精度的電子行業(yè)，都對(duì)硅含量制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，然而，要達(dá)到深度除硅卻很困難。最常用的化學(xué)絮凝方法不僅引起二次污染，而且無法達(dá)到深度除硅；離子交換和膜法不僅價(jià)格昂貴而且對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求較高。因此，必須尋找一種高效、經(jīng)濟(jì)且潔凈的除硅技術(shù)。本文利用電絮凝技術(shù)除硅，探索其機(jī)理，并研究了各個(gè)因素對(duì)除硅的影響，并與化學(xué)絮凝技術(shù)做了全面的比較，最后探索了一種除硅前預(yù)處理的新方法。

2、　　通過對(duì)電絮凝除硅連續(xù)工藝的研究發(fā)現(xiàn)，在恒流狀態(tài)下，存在一個(gè)電壓明顯上升的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，這一轉(zhuǎn)折點(diǎn)隨著電流密度的增加而明顯提前；經(jīng)分析表明，電壓的上升主要與電解過程中陽極的表面變化有關(guān)，陽極的過電勢(shì)控制著整個(gè)電路電壓的變化；通過對(duì)拐點(diǎn)處的數(shù)據(jù)分析得出，不同電流密度下拐點(diǎn)處的總電量在同一水平。經(jīng)進(jìn)一步研究表明，加入Cl-能有效延緩電壓上升，并且在相同氯離子濃度下，陽離子對(duì)電壓的上升特性無影響。與反轉(zhuǎn)電極法相比，添加Cl-雖然不能提高除硅效率但

3、能大大降低電絮凝除硅電耗。通過研究不同陰離子對(duì)電解中產(chǎn)生的絮體性質(zhì)的影響得出：與其他體系相比，添加NO3-(10mM)+SO42-(10mM)的體系能夠在消耗最少電極的情況下達(dá)到最大的去除率。
　　通過響應(yīng)曲面法建立個(gè)各種因素與響應(yīng)之間的關(guān)系，并且得到最優(yōu)條件為：初始硅濃度60mg/L，極板間距1.0cm，電解時(shí)間71.67min，pH值7.5，電流密度3.18mA/cm2，極板浸沒高度4.00cm，此時(shí)，總費(fèi)用為1.64RMB/

4、t，去除率為92.8％，經(jīng)過實(shí)際實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果得到總費(fèi)用為1.68RMB/t，去除率為91.9%。在初始硅濃度為40-100mg/L范圍內(nèi)對(duì)電絮凝除硅的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行擬合可知，一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型和粒子內(nèi)部擴(kuò)散模型相關(guān)系數(shù)均在0.99以上。通過溫度的影響表明，除硅過程焓變?yōu)?5.11kJ/mol，熵變?yōu)?.18kJ/mol，吉布斯自由能變化為負(fù)值，這說明電絮凝除硅過程是一個(gè)自發(fā)的、吸熱的、熵增的吸附過程。
　　通過電絮凝與化學(xué)絮凝