电吸附水处理技术(EST)对污水悬浮物去除效果研究

柯起龙

(新疆哈密地区巴里坤县环境监测站，新疆 哈密 839200)

1 引 言

水中悬浮物是指悬浮在水中的固体物质，一般来源于外界环境中的灰尘、泥沙、腐蚀产物、微生物以及微生物的排泄物等［1］。循环冷却水中的污垢包括两个方面:水垢和污泥［2］。循环冷却水中悬浮物会使得传热面的传热效率下降而影响传热的正常进行，加大能耗量，并且会对设备产生一定的腐蚀，危害设备的运行。

在国外电吸附技术研究较早，技术也较为成熟，而国内还处于起步阶段。Abbas［3］报道了电吸附法去除工业废水中Cr6+、Mo6+、W6+、V4+、V5+等离子，去除效果较好。JianJun Niu［4］和Abbas 还分别报道了用电吸附方法去除水中苯胺及吡啶、硝酸盐和亚硝酸盐的研究，均取得了较高的去除率，弥补了其它方法的不足。因此，本实验采用电吸附技术对污水悬浮物去除效果进行研究。

2 材料与方法

2.1 样品采集

本实验水样采自新疆巴里坤县污水处理厂，采样时间为2013年10月15日至10月26日，每天进行取样，分别编号为1、2…12。

2.2 实验方法

(1)滤膜准备:将微孔滤膜置于称量瓶里，105℃烘干半小时后，冷却，称其重量，将恒重的微孔滤膜放在滤膜过滤器的滤膜托盘上。

(2)测定:量取100mL 试样，抽吸过滤，用10mL蒸馏水连续洗涤三次，再吸滤除去痕量水分，然后取出载有悬浮物的滤膜放在原恒重的称量瓶里，105℃下烘干1 h，冷却，称其重量。

3 结果与分析

3.1 电吸附技术对各阶段悬浮物的去除效率

由实验结果可知，原水、进水及出水经电吸附技术处理后悬浮物浓度分别为27、7、6mg/L，符合国家标准。原水经过处理后悬浮物去除率为74.07%，而进水处理后悬浮物去除率为14.29%，结果表明电吸附处理系统对污水中悬浮物的去除绝大部分是滤器去除的，而电吸附本身对悬浮物的去除效率不高。

3.2 水样中氯离子对悬浮物去除率的影响

向1－8 号水样中分别加入HCl，再向9－12 号水样中分别加入NaCl、HCl，分别记录水样中氯离子浓度和悬浮物去除率，结果如图1 所示。由图可知当7、8、9号实验进水中氯离子浓度迅速降低时，悬浮物的去除率分别为为14.29%、12.50%和11.11%，悬浮物的去除率变化不大。且氯离子加入量的方差(2421.38)远大于悬浮物去除率方差(32.10)，氯离子加入量的波动远大于悬浮物去除率的波动，结果表明水中氯离子含量对悬浮物去除没有实质性影响。

3.3 进水中悬浮物浓度对悬浮物去除率的影响

由图2 可知，随着1－3 号进水悬浮物浓度的减少，其悬浮物去除率在上升，8－10 号实验随着进水中悬浮物含量的上升，其悬浮物去除率先下降再上升;10－12号实验随着进水中悬浮物含量的下降，其悬浮物去除率先下降后上升。结果表明进水中悬浮物的浓度对电吸附技术处理悬浮物的效率没有影响。

图2 进水中悬浮物浓度和悬浮物去除率之间的关系

3.4 进水中硬度的大小对于悬浮物去除率的影响

由图3 可知1－3 号实验的硬度值是先下降后上升，但悬浮物的去除率逐渐上升;5－9 号样品验硬度值程下降趋势，但悬浮物的去除率先上升后下降后趋于稳定;9－12 号实验硬度值先上升后下降，而悬浮物的去除率先上升再下降然后又上升，结果表明进水中的硬度值对电吸附去除率没有影响。

图3 进水中的硬度值与悬浮物去除率之间的关系

4 讨 论

本研究结果表明电吸附技术本身对悬浮物有一定去除效率，但进水中加入氯离子含量、悬浮物的浓度以及进水中的硬度值对电吸附技术处理悬浮物没有影响。电吸附水处理技术优势的地方并不是处理悬浮物，而是处理带点颗粒或离子。影响电吸附技术处理效果的因素很多，包括电极材料、电压、溶液流量及含盐浓度等［5－6］。电吸附技术的电极材料不仅要求导电性能良好，而且还要有较大的比表面积，能提供尽可能多的双电层［7－8］。从理论上分析，电极上电压越高，双电层将越厚，出水离子浓度(以电导率的高低表示)也越低［9］。随着工业的不断发展，日益严重的水资源短缺和水环境污染困扰着我国经济和社会的发展，并已成为制约经济可持续发展的主要因素［10］。EST 技术已应用在饮用水、工业工艺用水、环保废水以及污水处理等领域。相信随着新型电极材料的出现，电吸附水处理技术应用前景将会更为广阔。

［1］安丽芬，冯敏英，段媛媛．水中悬浮物测定中应注意的问题［J］．科技创新导报，2009(3):97－97．

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［5］董晓宁，王亚丽．电吸附技术在水处理中的应用及其研究进展［J］．广东化工，2010，37(8):26－27．

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