[發(fā)明專利]一種料液中單價(jià)陰離子選擇性脫除方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711349088.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN108147508A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘杰峰;鄭瑜;沈江南;施文慧;逄霄;高從堦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/469
• 分類號(hào): C02F1/469
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

本發(fā)明公開了一種料液中單價(jià)陰離子選擇性脫除方法。它利用陰離子交換膜對(duì)單價(jià)離子的選擇性透過，結(jié)合電容去離子單元的吸附作用，在脫除實(shí)驗(yàn)裝置中對(duì)料液中的單價(jià)陰離子的有效去除。本發(fā)明通過使用不同的單價(jià)陰離子選擇性交換膜結(jié)合電容去離子技術(shù)，對(duì)于一定組分、pH、濃度的料液，采用一定的操作電壓、進(jìn)料流速、操作時(shí)間、實(shí)現(xiàn)了選擇性脫除單價(jià)陰離子，本方法工藝流程簡(jiǎn)單易于操作，成本低效率高，綠色環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境污染與治理技術(shù)領(lǐng)域，涉及水處理技術(shù)，具體涉及一種料液中單價(jià)陰離子選擇性脫除方法。

背景技術(shù)

近幾十年來，隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，城鎮(zhèn)化和工業(yè)化，發(fā)展中國(guó)家大量的水資源受到污染。由于各種生態(tài)因素，無論是自然還是人為的，許多地區(qū)的地下水中都含有各種有害污染物，如氟化物，硝酸鹽，硫酸鹽，農(nóng)藥，其他重金屬等。傳統(tǒng)脫鹽技術(shù)往往由于不夠穩(wěn)定的產(chǎn)水水質(zhì)或是昂貴的安裝和維護(hù)成本等各種因素受到極大的制約。

電容去離子（CDI），由于其低成本，節(jié)能且環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)發(fā)展為一種新興的脫鹽技術(shù)。一個(gè)CDI單元由一對(duì)相對(duì)放置的多孔電極與隔膜構(gòu)成。進(jìn)料水流過間隔物通道，同時(shí)對(duì)多孔電極對(duì)施加直流電壓，進(jìn)料液中的鹽離子在電場(chǎng)力的作用下被定向吸附固定至多孔電極上，從而實(shí)現(xiàn)脫鹽。膜電容去離子（MCDI）是近年來在 CDI 基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)。相比 CDI，離子交換膜的引入提高了MCDI 脫鹽性能，降低了能耗，是一種具有很大發(fā)展?jié)摿Φ男滦途G色脫鹽技術(shù)。

傳統(tǒng)的 MCDI 在脫鹽時(shí)，離子交換膜可以透過全部帶同種電荷的離子，例如，陽離子交換膜能透過所有陽離子，陰離子交換膜能透過所有陰離子，而對(duì)于同種電荷不同價(jià)態(tài)的離子沒有選擇透過性。實(shí)際的工程應(yīng)用中，往往僅需要選擇性吸附某種離子，仍使用普通離子交換膜會(huì)造成能量浪費(fèi)。因此，對(duì)單價(jià)離子選擇性吸附成為本項(xiàng)目的著眼點(diǎn)。本專利旨在開發(fā)出一種料液中單價(jià)陰離子選擇性脫除方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種料液中單價(jià)陰離子選擇性脫除方法。

所述的一種料液中單價(jià)陰離子選擇性脫除方法，其特征在于利用陰離子交換膜對(duì)單價(jià)離子的選擇性透過，結(jié)合電容去離子單元的吸附作用，在脫除實(shí)驗(yàn)裝置中對(duì)料液中的單價(jià)陰離子的有效去除。

所述的一種料液中單價(jià)陰離子選擇性脫除方法，其特征在于脫除實(shí)驗(yàn)裝置包括放置料液的循環(huán)池，循環(huán)池內(nèi)通過蠕動(dòng)泵與電容去離子單元形成循環(huán)體系，電容去離子單元連接直流電源，直流電源上設(shè)有萬用表，循環(huán)池上設(shè)有電導(dǎo)率儀，電導(dǎo)率儀與直流電源分別連接電腦主機(jī)，電容去離子單元包括兩個(gè)隔板及分別設(shè)置在隔板內(nèi)側(cè)的電極，陰離子交換膜位于其中一個(gè)電極內(nèi)側(cè)，陽離子交換膜位于另一個(gè)電極內(nèi)側(cè)。

所述的一種料液中單價(jià)陰離子選擇性脫除方法，其特征在于陰離子交換膜為單價(jià)選擇性陰離子交換膜，選自ASV或ACS。

所述的一種料液中單價(jià)陰離子選擇性脫除方法，其特征在于電極的材料為石墨材料、活性炭材料或碳?xì)饽z材料。

所述的一種料液中單價(jià)陰離子選擇性脫除方法，其特征在于料液為NaCl、Na₂SO₄或NaCl和Na₂SO₄，料液濃度為0.2-50 mM，優(yōu)選為0.5-2.0 mM。

所述的一種料液中單價(jià)陰離子選擇性脫除方法，其特征在于料液為pH為4-10。

所述的一種料液中單價(jià)陰離子選擇性脫除方法，其特征在于直流電源的操作電壓為0.2-10 V，優(yōu)選為1.0-1.4 V。

所述的一種料液中單價(jià)陰離子選擇性脫除方法，其特征在于料液的進(jìn)料流速為10-60 mL/min，優(yōu)選為30 mL/min。

所述的一種料液中單價(jià)陰離子選擇性脫除方法，其特征在于脫除時(shí)間為5-15min。