詳細(xì)介紹
水處理中的鹽類大多是以離子(帶正電或負(fù)電)的狀態(tài)存在。電吸附除鹽技術(shù)的基本思想
就是通過施加外加電壓形成靜電場,強制離子向帶有相反電荷的電極處移動,使離子在雙
電層內(nèi)富集,大大降低溶液本體濃度,從而實現(xiàn)對水溶液的除鹽。
電吸附原理見圖,原水從一端進(jìn)入由兩電極板相隔而成的空間,從另一端流出。原水在
陰、陽極之間流動時受到電場的作用,水中離子分別向帶相反電荷的電極遷移,被該電極
吸附并儲存在雙電層內(nèi)。隨著電極吸附離子的增多,離子在電極表面富集濃縮,終實現(xiàn)
與水的分離,獲得凈化淡化的產(chǎn)品水。
在電吸附過程中,電量的儲存/釋放是通過離子的吸/脫附而不是化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)的,故而
能快速充放電,而且由于在充放電時僅產(chǎn)生離子的吸/脫附,電極結(jié)構(gòu)不會發(fā)生變化,所以其充放電次數(shù)在原理上沒有限制。當(dāng)含有一定量鹽類的原水經(jīng)過由高功能電極材料組成的電吸附模塊時,離子在直流電場的作用下被儲存在電極表面的雙電層中,直至電極達(dá)到飽和。此時,將直流電源去掉,并將
MCDI系統(tǒng)采用石墨電極與離子膜結(jié)合的形式,稱為膜電極;膜電極既有電容吸附的優(yōu)點又具有離子膜滲析的作用,所以稱為凈元電容析去離子技術(shù)。水中含有的砷、氟化物、高氯酸鹽、氨氮、金屬離子及其他離子性化合物均可用凈元電容析技術(shù)來處理。
凈元電容析(MCDI)系統(tǒng)有兩種設(shè)計方案可供選擇。一種是去除所有帶電荷的溶解性鹽類;另一種是選擇性去除一價離子,例如氟化物。
凈元電容析MCDI膜電極優(yōu)點:
凈元電容析MCDI電吸附脫鹽的過程中,陰膜只能透過陰離子,陽離子被阻隔,陽膜只能透過陽離子,陰離子被阻隔。
凈元電容析MCDI在脫附離子時,當(dāng)反接電極后,離子膜會阻止離子吸附到對面極板上,所以離子會脫附的更*,因此這也在連續(xù)的吸脫附過程中增加了電吸附裝置的脫鹽能力。
膜碳電極之間的距離只是一層隔膜,幾乎為零,改變了老式裝置電極片之間設(shè)有蛇形或其他形式的液體通道結(jié)構(gòu),被處理的廢水從四周一層一層漫過電極片進(jìn)行吸附,該模塊ui大的好處是拆卸容易,可以隨時根據(jù)需要調(diào)整膜電極的對數(shù),而且電極片之間距離很近,使其在通過較大流速溶液時對離子仍然有較好的吸附能力。
MCDI系統(tǒng)技術(shù)革新
1、 現(xiàn)有電容吸附法沒有離子膜,水流直接沖刷碳電極,碳顆粒掉落的情況會持續(xù)發(fā)生;而MCDI由于膜電極中離子膜的遮擋和包覆,水流不直接沖刷碳電極,而是從離子膜之間流過,加上我們特殊的碳電極加工方法,*使用造成碳電極沖刷掉落的情況不會出現(xiàn)。
2、 當(dāng)反接電極時,因為離子隔膜的作用,使得從電極上脫附的離子,只能回到溶液或水中,無法吸附到對面電極上,從而使電極得到充分的清洗,再開始下一次吸附,提高了離子去除率和裝置的運行效率;傳統(tǒng)的電容吸附去離子技術(shù)由于沒有離子膜隔離,導(dǎo)致脫附過程中離子再次吸附到對面極板上,嚴(yán)重影響脫附效果,導(dǎo)致處理效率降低。
3、 由于離子膜的選擇透過性,可以處理濃度幾萬毫克/升以上的溶液,由于膜電極的厚度極薄,電阻很小,再加上三明治式的*結(jié)構(gòu),也可以處理濃度低于10毫克/升的溶液,改變了現(xiàn)有電容吸附法一般只能處理濃度200-2000毫克/升的液體的現(xiàn)狀,擴大了適用范圍。
4、 可以瞬間反沖出濃度高于原液10倍以上的濃縮液,利于回收和濃縮,可以減少蒸發(fā)和其他方法濃縮的流程,降低能耗,而現(xiàn)有電容吸附法反沖濃度變化平緩,一般無法用于濃縮。
5、 傳統(tǒng)的電容吸附去離子(CDI)技術(shù)由于脫附不*導(dǎo)致結(jié)垢,這種結(jié)垢會導(dǎo)致吸附/脫附的效率下降,阻塞水流的通道,造成運行壓力上升,容易破壞模塊的密封形成漏水。而MCDI因為離子膜的作用使碳電極每次都得到充分的脫附,吸附效率不會下降,也不會形成膠體和結(jié)垢;同時,由于模塊耐酸堿性好,可以適用于強酸水質(zhì)。