检索结果-南通市图书馆

作者：廖帅浙江大学

学位级别：硕士

高纯水在火力发电、医药、微电子等行业中应用广泛,高纯水制备的核心是去除水中的可溶性盐。无膜电去离子(mfedi)是一种新型除盐技术,具有无需酸碱再生、除盐效率高、投资成本低、运行维护简便等突出优点。到目前为止,mfedi多作为一种... 详细信息

高纯水在火力发电、医药、微电子等行业中应用广泛,高纯水制备的核心是去除水中的可溶性盐。无膜电去离子(mfedi)是一种新型除盐技术,具有无需酸碱再生、除盐效率高、投资成本低、运行维护简便等突出优点。到目前为止,mfedi多作为一种高纯水制备的深度除盐技术,应用于处理两级反渗透(RO-RO)出水,而本论文针对反渗透投资成本高,维护保养复杂等问题,将mfedi技术作为一种预除盐技术代替二级RO处理一级RO出水,并在传统mfedi系统的基础上,研发了一种电流水流垂直式mfedi系统,以进一步提高除盐效率。本论文的主要研究内容包括:阴树脂优选及阴阳树脂配比优化、电流水流平行式mfedi系统性能考察、电流水流垂直式mfedi系统性能考察。首先,选定了适合mfedi系统处理一级RO出水的阴树脂和阴阳树脂配比。结果表明,强碱型阴树脂A的综合性能更优,其再生性能与强碱型阴树脂B相当,且不同离子型态的转型膨胀率和电阻率更小;1:1.2(阳树脂:阴树脂)为最佳树脂配比,在此配比下,产水水质更好,再生电压更低,再生效率更高。其次,考察了电流水流平行式mfedi系统的性能。结果表明,进水电导率低于15μS/cm时,产水平均电导率低于2.0μS/cm,脱盐率高于86.7%。明晰了各参数对运行效果的影响,确定了该系统的最佳处理流速、再生电流密度、再生时长、再生流速、再生温度分别为:60 m/h、150 A/m、20 min、40 m/h、35℃。系统连续运行40个周期,未出现水质恶化趋势,能耗和水回收率分别为0.317k Wh/m3、86.7%,相较于二级RO,电流水流平行式mfedi系统水回收率与其相当,而能耗更低。最后,考察了电流水流垂直式mfedi系统的性能。结果表明,进水电导率低于15μS/cm时,产水平均电导率低于1.6μS/cm,脱盐率高于89.3%,较平行式mfedi系统产水水质更好。在单周期内,垂直式mfedi系统的产水平均电导率为1.584μS/cm,再生液平均电导率为113.3μS/cm,再生平均电压为441 V。电流水流垂直式mfedi系统最佳再生电流密度和再生流速分别为100 A/m、40m/h。系统连续运行20个周期,由于离子的定向电迁移,在后11个周期内,产水平均电导率、再生平均电压、再生液平均电导率均出现小幅上升。稳定产水的前9周期的能耗为0.311 k Wh/m3,水回收率为86.7%,可见该系统的水回收率与电流水流平行式mfedi系统相等,而能耗更低。

关键词： mfedi RO 高纯水制备离子交换树脂性能考察

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mfedi工艺参数影响及再生机理研究

MFEDI工艺参数影响及再生机理研究

作者：李天均浙江大学

学位级别：硕士

无膜电去离子(mfedi)是一项从EDI中发展而来的新型绿色脱盐技术,其创新性地实现了树脂的无膜电再生。mfedi采取处理与电再生交替运行方式实现水的绿色净化。处理时,以离子交换柱中填充的树脂实现水的脱盐;电再生时,以强电场促进离子交... 详细信息

无膜电去离子(mfedi)是一项从EDI中发展而来的新型绿色脱盐技术,其创新性地实现了树脂的无膜电再生。mfedi采取处理与电再生交替运行方式实现水的绿色净化。处理时,以离子交换柱中填充的树脂实现水的脱盐;电再生时,以强电场促进离子交换平衡向再生反应方向移动,同时,用高纯水将解吸的盐离子带走。本论文研究了mfedi制备高纯水的工艺参数及其电再生机理,主要工作包括三部分：树脂层参数影响、再生参数影响、mfedi电再生机理。研究结果表明：弱酸-强碱混合树脂(D113-550A)决定着mfedi整体性能。通过研究D113-550A的配比和层高对mfedi性能的影响,确定了D113-550A的最优配比为1：2,最优层高为30cm。通过研究不同再生参数对mfedi再生性能的影响,确定了最优再生参数为：再生时长20min,再生流速25m/h,再生电流密度100A/m2。在最优工艺参数下,mfedi的能耗和水回收率分别为0.594 kWh/m3水和82.4%。不同树脂组合的电再生实验表明,阳离子几乎不通过D113树脂逆向电迁移;阴离子主要在550A树脂相内电迁移,550A的离子型式决定了混合树脂的导电能力;水解离主要发生在D113和550A树脂的接触面上,并为D113和550A的再生提供了82.4%以上的H+和OH-。

关键词： mfedi 离子交换树脂电再生水解离

用于mfedi的细网状DSA电极的制备及表征

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用于MFEDI的细网状DSA电极的制备及表征

作者：江霞萍浙江大学

学位级别：硕士

无膜电去离子技术(Membrane-free electrodeionization, mfedi),是一种只需使用高压直流电,而无需离子交换膜和化学药剂的全新电去离子方法。本论文系统地研制了一种用于mfedi的细网状稳型阳极(Dimensionally Stable Anode, DSA), Ti/Ru... 详细信息

无膜电去离子技术(Membrane-free electrodeionization, mfedi),是一种只需使用高压直流电,而无需离子交换膜和化学药剂的全新电去离子方法。本论文系统地研制了一种用于mfedi的细网状稳型阳极(Dimensionally Stable Anode, DSA), Ti/RuO2-IrO2-TiO2,并表征了其性能。研究内容主要包括三个部分：电极制备参数优化,电极性能的表征与测试,电极应用稳定性研究。研究结果表明,采用热分解法可成功制备出Ti/RuO2-IrO2-TiO2细网状电极。通过电极制备参数的优化得到最佳的制备条件为：基体为钛网拉伸网、草酸酸蚀、Ru:Ir:Ti= 30:10:60(摩尔比)、热分解温度450℃。电极性能表征与测试结果表明,最佳条件下制备的电极,其涂层表面均匀致密、裂纹较少,以一种较稳定的固溶体形式存在。电极的稳定性较高,强化电解寿命达713h,可以在低电流密度下长期稳定工作。将此电极用于mfedi,设计了一套mfedi连续制备高纯水的自动化装置,20个周期内装置运行效果良好,表明电极工作稳定、性能未见劣化。据此可见本实验制备的Ti/RuO2-IrO2-TiO2细网状电极能够满足mfedi的使用要求,为其工业化应用提供有力支撑。

关键词： DSA mfedi Ti/RuO2-IrO2-TiO2网状电极阳极制备应用

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RO/mfedi制备高纯水研究

RO/MFEDI制备高纯水研究

作者：潘若云浙江大学

学位级别：硕士

无膜电去离子(mfedi)是一项全新的去离子技术,其创新之处在于无需离子交换膜,仅在强直流电场的作用下即可实现离子交换树脂的绿色再生,该技术具备脱盐率高、再生迅速、装置简单、操作方便等优点,有良好的应用前景。论文构建了一套RO/MF... 详细信息

无膜电去离子(mfedi)是一项全新的去离子技术,其创新之处在于无需离子交换膜,仅在强直流电场的作用下即可实现离子交换树脂的绿色再生,该技术具备脱盐率高、再生迅速、装置简单、操作方便等优点,有良好的应用前景。论文构建了一套RO/mfedi高纯水制备系统,重点考察mfedi处理RO出水的效能,研究结果可为该技术的工业化提供依据,具有实际意义。研究内容包括三部分：mfedi树脂种类和填充方式选择;RO/mfedi系统运行状况分析;mfedi操作条件优化。研究结果表明,mfedi适合采用650C强酸树脂、D113弱酸树脂和550A强碱树脂;合适的填充方式为下层装填D113-550A混合树脂、上层装填650C-550A混合树脂,此种双层床结构能将弱型树脂和强型树脂的优势有机结合,具备良好的导电性能、处理能力和再生效果。RO/mfedi系统制备高纯水运行20个周期：出水电导率始终维持在0.055-0.056μs/cm,系统处理性能稳定;离子交换树脂电再生后的交换容量基本恢复到各个周期的初始水平,为系统连续稳定运行打下基础;再生液pH始终接近中性,可直接回流到RO原水中提高水的利用率。综合考虑处理和再生效果,系统中mfedi最佳操作条件为：加碱后进水电导率7μs/cm、处理流速30m/h、电流密度75A/m2、再生流速40m/h、再生时间20min,此条件下再生液平均电导率为48.9μs/cm,水回收率在85%以上,能耗约为0.28kWh/m3。

关键词： mfedi RO 离子交换树脂高纯水水回收率能耗

无膜电去离子（mfedi）技术制备高纯水研究

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无膜电去离子（MFEDI）技术制备高纯水研究

作者：肖艳浙江大学

学位级别：硕士

无膜电去离子技术(membrane-free electrodeionization,简称mfedi))是一项国内外尚无人研究过的全新的水处理技术,它无需离子交换膜,仅在强直流电场的作用下即可实现对饱和失效离子交换树脂的绿色再生。与传统的电去离子技术(electrodei... 详细信息

无膜电去离子技术(membrane-free electrodeionization,简称mfedi))是一项国内外尚无人研究过的全新的水处理技术,它无需离子交换膜,仅在强直流电场的作用下即可实现对饱和失效离子交换树脂的绿色再生。与传统的电去离子技术(electrodeionization,简称EDI)相比,mfedi技术具有结构更简单,操作更方便,无需经常拆装,制备的高纯水水质更好,成本更低,装置运行更加稳定等突出优点。本论文比较了不同树脂组合的吸附和再生性能;考察了阴阳树脂体积比例、树脂层高度、再生电流密度及再生流速等重要操作条件对制备单位体积高纯水所需能耗的影响;讨论了饱和树脂再生过程中再生电压、浓缩液电导率、pH随再生时间的变化规律;根据制备单位高纯水能耗、盐的回收率及水的回收率等指标,对mfedi技术制备高纯水的可行性进行了评价;另外,对所采用的离子交换树脂及电极的稳定性进行了研究。研究结果表明,550A-D113树脂体积比3：1、树脂层高度80cm、电流密度200A/m2及再生流速15m/h最适于本研究中高纯水的制备;采用mfedi装置从电导率为5-20μs/cm的原水制备电导率不高于0.066μs/cm的高纯水时,能耗、盐的去除率及水的回收率分别为0.6-1.56kWh/m3水、98.78-99.70%和92.30-96.87%;在低电流密度下运行600h,离子交换树脂的交换容量、热力学性及Ti/IrO2-SnO2-Sb2O5复合电极的性能均未发生明显变化,说明mfedi装置可长期稳定运行。

关键词： mfedi 离子交换树脂高纯水能耗稳定性

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无膜EDI深度净化脱碳RO产水研究

无膜EDI深度净化脱碳RO产水研究

作者：陈雨霞浙江大学

学位级别：硕士

无膜电去离子技术(mfedi)是一项新型的高纯水制备技术。论文首次提出了反渗透/除碳器/无膜电去离子(RO/D/mfedi)制备高纯水工艺,并对其进行了研究,主要内容包括：对比RO/D/mfedi系统和RO/mfedi系统的制备高纯水能力以及mfedi的电再生效... 详细信息

无膜电去离子技术(mfedi)是一项新型的高纯水制备技术。论文首次提出了反渗透/除碳器/无膜电去离子(RO/D/mfedi)制备高纯水工艺,并对其进行了研究,主要内容包括：对比RO/D/mfedi系统和RO/mfedi系统的制备高纯水能力以及mfedi的电再生效果,对RO/D/mfedi系统的稳定性进行考察。以系统能耗为考察标准,选择mfedi装置的最佳树脂组合和床层结构。考察最优树脂组合和床层结构下mfedi的电再生性能。研究结果表明,相比于RO/mfedi, RO/D/mfedi工艺中的mfedi具有更好的处理能力以及更强的电再生性能。RO/D/mfedi工艺在持续运行了350h,以自来水为原水,进水电导率为160～200μs/cm,制得33650L高纯水时,产品的电导率为0.058～0.060μs/cm。mfedi的电再生电压在840～880V之间保持稳定,再生液电导率保持在45～50μs/cm,pH维持在6～6.5。RO/D/mfedi系统具有较强的运行稳定性。研究发现,在高速运行的RO/D/mfedi系统中,强酸强碱树脂层(650C-550A)决定着mfedi整体性能。当650C-550A配比为1：1.75,层高为30cm,再生电流密度为200A/m2,再生流速为35m/h时,mfedi系统具有90%的水回收率,再生液的浓缩倍数达到10倍,达到最低的能耗0.45kWh/m3。且在此条件下运行的mfedi,再生电压保持稳定,树脂中吸收的阳离子和阴离子均能得到较好的再生。其中较易再生的Na+、NO3-浓缩倍数可达到10倍,较难再生的Ca2+、HCO3-的浓缩倍数也能达到9倍。在水回收率为90%的条件下,Na+、NO3-可实现进出的物料平衡,而Ca2+、HCO3-则会有极小的部分在树脂层中积累,但影响不大。和目前工业上普遍所应用的RO/EDI相比,RO/D/mfedi摆脱了离子交换膜的限制,简化了装置和操作流程,与RO/mfedi相比,RO/D/mfedi无需在mfedi进水中添加碱液,节约了成本,也更加的绿色环保,因此该技术具有广泛的工业应用前景。

关键词： mfedi RO 除碳器离子交换树脂高纯水水回收率能耗

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无膜EDI树脂层结构改进研究

无膜EDI树脂层结构改进研究

作者：陈玉洁浙江大学

学位级别：硕士

无膜电去离子技术(mfedi)是一种新型绿色的去离子技术。前面的研究采用下层弱酸强碱树脂、上层强酸强碱树脂的双层床mfedi制备高纯水存在再生电压过高、处理流速过小等问题,限制了其在工业上的应用。本论文以双层床mfedi为研究对象,对... 详细信息

无膜电去离子技术(mfedi)是一种新型绿色的去离子技术。前面的研究采用下层弱酸强碱树脂、上层强酸强碱树脂的双层床mfedi制备高纯水存在再生电压过高、处理流速过小等问题,限制了其在工业上的应用。本论文以双层床mfedi为研究对象,对其树脂层结构进行改进,提高mfedi制备高纯水的效能。研究内容主要包括:mfedi强酸强碱层树脂配比改进、mfedi强酸强碱层树脂种类改进、mfedi系统在改进后的树脂层结构下长期运行的稳定性与经济性考察。研究结果表明:将mfedi强酸强碱树脂层由单一配比1:1.75改为1:1、1:2、1:3的不同配比,能有效抑制阳离子逆向迁移,降低再生电压。改进后的mfedi拥有更好的制备高纯水的处理能力与电再生性能。系统连续运行30个周期,mfedi出水保持在0.058-0.060μs/cm,平均再生电压为620V,再生液的平均电导率保持在69.5μs/cm,pH维持在6.8-7.0,再生能耗仅为0.39 kWh/m3。对mfedi强酸强碱层树脂的种类进行改进,在配比为1:1的树脂层中添加少量的弱型树脂,能有效促进强型树脂的电再生,提高系统制备高纯水的效能。再生操作参数的优化结果表明:处理流速50m/h,再生时长20min时,-选择再生流速40m/h,再生电流密度175 A/m2,mfedi系统的电再生性能最优,树脂中吸附的阴阳离子均能得到很好地再生,此时mfedi系统拥有最低再生能耗0.20kWh/m3以及较高的水回收率93.3%。经测试,改进后的mfedi系统具有很强的稳定性。系统持续运行700小时,产水电导率始终稳定在0.057-0.059 μs/cm;pH保持在6.8-7.0,接近中性。电极和树脂的稳定性良好,树脂破损量很少,对系统整体的影响可忽略不计。与目前工业上应用的RO/RO/EDI工艺相比,mfedi系统再生能耗低,且无需离子交换膜,装置结构简单,具有明显的经济优势。因此,mfedi技术有着强大的市场竞争力与广泛的工业应用前景。

关键词： mfedi 树脂层稳定性经济性