摘要：采用常州愛思特凈化設(shè)備有限公司的電吸附技術(shù)，在昆明鋼鐵控股有限公司煤焦化公司安寧分公司生化車間，對其焦化廢水進(jìn)行深度除鹽處理試驗(yàn)研究，原水平均電導(dǎo)率為4599μS/cm；產(chǎn)水平均電導(dǎo)為1376μS/cm，平均去除率為70.10%；噸水電耗為2.28kWh/t；產(chǎn)水率為75%。在試驗(yàn)過程中設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)較簡單，前期預(yù)處理要求較低，產(chǎn)水水質(zhì)較穩(wěn)定。結(jié)果表明，電吸附技術(shù)能夠滿足處理焦化廢水的要求。

關(guān)鍵詞：電吸附技術(shù)  焦化廢水 除鹽 電導(dǎo)率

1 背景

昆明鋼鐵控股有限公司始建于1939年2月，總部位于春城昆明西南32公里的安寧市境內(nèi)，占地面積約為10平方公里，是國家特大型工業(yè)企業(yè)，云南省最大的鋼鐵聯(lián)合生產(chǎn)基地，也是省內(nèi)第一個銷售收入突破100億元的云南省屬工業(yè)企業(yè)。總資產(chǎn)達(dá) 245億元，凈資產(chǎn)80億元。2005年銷售收入名列中國企業(yè)500強(qiáng)第218位。具備年產(chǎn)600萬噸鋼的綜合生產(chǎn)能力，是一個集鋼鐵冶金、礦業(yè)開發(fā)、機(jī)械制造、建筑安裝、房地產(chǎn)•開發(fā)、水泥建材、物流運(yùn)輸?shù)葹橐惑w的企業(yè)集團(tuán)。

昆鋼響應(yīng)國家“節(jié)能減排”號召，由昆鋼水凈化科技有限公司及愛思特（北京）凈化設(shè)備有限公司共同合作，利用“電吸附除鹽設(shè)備”對昆鋼的焦化廢水進(jìn)行深度除鹽處理，驗(yàn)證其除鹽效果，從而證明該技術(shù)用于該類水質(zhì)除鹽的可行性和技術(shù)優(yōu)勢。

2 試驗(yàn)原理

電吸附（electrosorption）除鹽的基本思想是通過施加外加電壓形成靜電場，強(qiáng)制離子向帶有相反電荷的電極處移動，對電極的充放電進(jìn)行控制，改變電極處的離子濃度，并使之不同于本體濃度，從而實(shí)現(xiàn)對水溶液的脫鹽。由于碳材料，如活性炭和炭氣凝膠等制成的電極，不僅導(dǎo)電性能良好，而且具有很大的比表面積，置于靜電場中時會在其與電解質(zhì)溶液界面處產(chǎn)生很強(qiáng)的雙電層。雙電層的厚度只有1～10nm，卻能吸引大量的電解質(zhì)離子。一旦除去電場，吸引的離子被釋放到本體溶液中，溶液濃度升高，通過這一過程實(shí)現(xiàn)電極材料的再生，其原理如圖1所示。

圖1  電吸附原理圖

工藝流程分為二個步驟：工作流程，反洗流程。

如圖2所示：

圖2  工藝流程

工作流程：原水池中的水通過提升泵被打入保安過濾器，固體懸浮物或沉淀物在此道工序被截流，水再被送入電吸附（EST）模塊。水中溶解性的鹽類被吸附，水質(zhì)被凈化。

反洗流程：就是模塊的反沖洗過程，即在電吸附模塊工作結(jié)束之后先對其進(jìn)行短接放電，待短接電流很小或基本放電完成時，再生水泵開始工作，使水反向進(jìn)入模塊進(jìn)行沖洗，使電極再生，反洗流程可根據(jù)進(jìn)水條件以及產(chǎn)水率要求選擇一級反洗、二級反洗、三級反洗或四級反洗。

電吸附除鹽工藝的優(yōu)點(diǎn)

（1）耐受性好，運(yùn)行成本低

核心部件使用壽命長（實(shí)際工程連續(xù)運(yùn)行已達(dá)5年以上），避免了因更換核心部件而帶來的運(yùn)行成本的提高。該技術(shù)屬于常壓操作，能耗比較低，其主要的能量消耗在于使離子發(fā)生遷移，并通過控制電壓使電極表面不發(fā)生極化現(xiàn)象。

（2）水利用率高

EST技術(shù)可以大大提高水的利用率，一般情況下水的利用率可以達(dá)到75%以上。

（3）無二次污染

電吸附技術(shù)不需任何化學(xué)藥劑來進(jìn)行水的處理，從而避免了二次污染問題。電吸附系統(tǒng)所排放的濃水系來自于原水，系統(tǒng)本身不產(chǎn)生新的排放物。

（4）操作及維護(hù)簡便

由于電吸附系統(tǒng)不采用膜類元件，因此對原水預(yù)處理的要求不高，而且即使在預(yù)處理上出一些問題也不會對系統(tǒng)造成不可修復(fù)的損壞。鐵、錳、余氯、有機(jī)物、鈣、鎂等對系統(tǒng)幾乎沒有什么影響。在停機(jī)期間也無需對核心部件作特別保養(yǎng)。系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)控制，自動化程度高，對操作者的技術(shù)要求較低。
 

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