膜電極在礦山開采廢水處理中的應用研究

劉笑研，李桂菊，張　朕，趙瑞華（天津科技大學海洋與環(huán)境學院環(huán)境科學與工程系，天津300457）

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膜電極在礦山開采廢水處理中的應用研究

劉笑研，李桂菊，張朕，趙瑞華
（天津科技大學海洋與環(huán)境學院環(huán)境科學與工程系，天津300457）

利用自制的膜電極進行膜電容去離子（MCDI）實驗，并對離子交換膜的性能指標進行了表征。探討了各因素對膜電容去離子效果的影響，確定了最佳參數(shù)。研究結果表明，對于安裝1對電極、電極面積共400 cm2的實驗裝置，電吸附的最佳操作條件：施加電壓1.2 V、進水流速17.0mL/min、Zn2+45mg/L，最佳條件下對Zn2+的去除率為97.64%。在對礦山開采廢水處理時，MCDI的TDS吸附量為26.61mg/g，高于電容去離子（CDI）的18.75mg/g。

離子交換膜；膜電容去離子；金屬離子

工業(yè)及生活用水緊缺是全世界面臨的一個長期的、趨勢性的問題，污水回用、海水及苦咸水淡化是解決水資源短缺的有效途徑。其中部分工業(yè)廢水由于離子含量超標導致無法回用，因此很多研究者致力于開發(fā)有效的去離子技術。目前，常見的去離子方法有化學沉淀法〔1〕、電滲析法〔2〕、反滲透法〔3〕等，但這些方法均存在著許多局限性。

近年來，一種頗有前景的新型水處理脫鹽技術——電容去離子（CDI）技術受到了廣泛關注〔4〕。與傳統(tǒng)的去離子方法相比，CDI技術能耗小〔5-8〕、成本低，噸水運行成本1元左右、使用壽命長且再生容易〔9-10〕，是一種既經(jīng)濟又有效的方法。但該技術在市場運行幾年后，又暴露出來新的問題，如水流直接沖刷炭電極使炭顆粒持續(xù)掉落、電源短路或反接脫附時，脫附下來的離子又有部分被吸附到對面電極造成脫附不徹底使運行效率和去離子效率降低，產(chǎn)水率不高。……