[发明专利]一种料液中单价阴离子选择性脱除方法

说明书

本发明公开了一种料液中单价阴离子选择性脱除方法。它利用阴离子交换膜对单价离子的选择性透过，结合电容去离子单元的吸附作用，在脱除实验装置中对料液中的单价阴离子的有效去除。本发明通过使用不同的单价阴离子选择性交换膜结合电容去离子技术，对于一定组分、pH、浓度的料液，采用一定的操作电压、进料流速、操作时间、实现了选择性脱除单价阴离子，本方法工艺流程简单易于操作，成本低效率高，绿色环保。

技术领域

本发明属于环境污染与治理技术领域，涉及水处理技术，具体涉及一种料液中单价阴离子选择性脱除方法。

背景技术

近几十年来，随着经济增长，城镇化和工业化，发展中国家大量的水资源受到污染。由于各种生态因素，无论是自然还是人为的，许多地区的地下水中都含有各种有害污染物，如氟化物，硝酸盐，硫酸盐，农药，其他重金属等。传统脱盐技术往往由于不够稳定的产水水质或是昂贵的安装和维护成本等各种因素受到极大的制约。

电容去离子（CDI），由于其低成本，节能且环保的优点发展为一种新兴的脱盐技术。一个CDI单元由一对相对放置的多孔电极与隔膜构成。进料水流过间隔物通道，同时对多孔电极对施加直流电压，进料液中的盐离子在电场力的作用下被定向吸附固定至多孔电极上，从而实现脱盐。膜电容去离子（MCDI）是近年来在 CDI 基础上发展起来的新技术。相比 CDI，离子交换膜的引入提高了MCDI 脱盐性能，降低了能耗，是一种具有很大发展潜力的新型绿色脱盐技术。

传统的 MCDI 在脱盐时，离子交换膜可以透过全部带同种电荷的离子，例如，阳离子交换膜能透过所有阳离子，阴离子交换膜能透过所有阴离子，而对于同种电荷不同价态的离子没有选择透过性。实际的工程应用中，往往仅需要选择性吸附某种离子，仍使用普通离子交换膜会造成能量浪费。因此，对单价离子选择性吸附成为本项目的着眼点。本专利旨在开发出一种料液中单价阴离子选择性脱除方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种料液中单价阴离子选择性脱除方法。

所述的一种料液中单价阴离子选择性脱除方法，其特征在于利用阴离子交换膜对单价离子的选择性透过，结合电容去离子单元的吸附作用，在脱除实验装置中对料液中的单价阴离子的有效去除。

所述的一种料液中单价阴离子选择性脱除方法，其特征在于脱除实验装置包括放置料液的循环池，循环池内通过蠕动泵与电容去离子单元形成循环体系，电容去离子单元连接直流电源，直流电源上设有万用表，循环池上设有电导率仪，电导率仪与直流电源分别连接电脑主机，电容去离子单元包括两个隔板及分别设置在隔板内侧的电极，阴离子交换膜位于其中一个电极内侧，阳离子交换膜位于另一个电极内侧。

所述的一种料液中单价阴离子选择性脱除方法，其特征在于阴离子交换膜为单价选择性阴离子交换膜，选自ASV或ACS。

所述的一种料液中单价阴离子选择性脱除方法，其特征在于电极的材料为石墨材料、活性炭材料或碳气凝胶材料。

所述的一种料液中单价阴离子选择性脱除方法，其特征在于料液为NaCl、Na₂SO₄或NaCl和Na₂SO₄，料液浓度为0.2-50 mM，优选为0.5-2.0 mM。

所述的一种料液中单价阴离子选择性脱除方法，其特征在于料液为pH为4-10。

所述的一种料液中单价阴离子选择性脱除方法，其特征在于直流电源的操作电压为0.2-10 V，优选为1.0-1.4 V。

所述的一种料液中单价阴离子选择性脱除方法，其特征在于料液的进料流速为10-60 mL/min，优选为30 mL/min。

所述的一种料液中单价阴离子选择性脱除方法，其特征在于脱除时间为5-15min。