工業(yè)用水中電化學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)，都對硅含量制定了嚴格的標準，然而，要達到深度除硅卻很困難。最常用的化學絮凝方法不僅引起二次污染，而且無法達到深度除硅；離子交換和膜法不僅價格昂貴而且對進水水質要求較高。因此，必須尋找一種高效、經濟且潔凈的除硅技術。本文利用電絮凝技術除硅，探索其機理，并研究了各個因素對除硅的影響，并與化學絮凝技術做了全面的比較，最后探索了一種除硅前預處理的新方法。

2、　　通過對電絮凝除硅連續(xù)工藝的研究發(fā)現(xiàn)，在恒流狀態(tài)下，存在一個電壓明顯上升的轉折點，這一轉折點隨著電流密度的增加而明顯提前；經分析表明，電壓的上升主要與電解過程中陽極的表面變化有關，陽極的過電勢控制著整個電路電壓的變化；通過對拐點處的數(shù)據(jù)分析得出，不同電流密度下拐點處的總電量在同一水平。經進一步研究表明，加入Cl-能有效延緩電壓上升，并且在相同氯離子濃度下，陽離子對電壓的上升特性無影響。與反轉電極法相比，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電解中產生的絮體性質的影響得出：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到最大的去除率。
　　通過響應曲面法建立個各種因素與響應之間的關系，并且得到最優(yōu)條件為：初始硅濃度60mg/L，極板間距1.0cm，電解時間71.67min，pH值7.5，電流密度3.18mA/cm2，極板浸沒高度4.00cm，此時，總費用為1.64RMB/

4、t，去除率為92.8％，經過實際實驗驗證結果得到總費用為1.68RMB/t，去除率為91.9%。在初始硅濃度為40-100mg/L范圍內對電絮凝除硅的反應動力學模型進行擬合可知，一級反應動力學模型和粒子內部擴散模型相關系數(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值，這說明電絮凝除硅過程是一個自發(fā)的、吸熱的、熵增的吸附過程。
　　通過電絮凝與化學絮凝