电吸附技术在焦化废水处理中的应用
来源： 阅读：7919 更新时间：2011-11-02 15:25摘要：采用常州爱思特净化设备有限公司的电吸附技术，在昆明钢铁控股有限公司煤焦化公司安宁分公司生化车间，对其焦化废水进行深度除盐处理试验研究，原水平均电导率为4599μS/cm；产水平均电导为1376μS/cm，平均去除率为70.10%；吨水电耗为2.28kWh/t；产水率为75%。在试验过程中设备运行稳定、维护较简单，前期预处理要求较低，产水水质较稳定。结果表明，电吸附技术能够满足处理焦化废水的要求。
关键词：电吸附技术；焦化废水；除盐；电导率
1 背景
昆明钢铁控股有限公司始建于1939年2月，总部位于春城昆明西南32公里的安宁市境内，占地面积约为10平方公里，是国家特大型工业企业，云南省最大的钢铁联合生产基地，也是省内第一个销售收入突破100亿元的云南省属工业企业。总资产达 245亿元，净资产80亿元。2005年销售收入名列中国企业500强第218位。具备年产600万吨钢的综合生产能力，是一个集钢铁冶金、矿业开发、机械制造、建筑安装、房地产•开发、水泥建材、物流运输等为一体的企业集团。
昆钢响应国家“节能减排”号召，由昆钢水净化科技有限公司及爱思特（北京）净化设备有限公司共同合作，利用“电吸附除盐设备”对昆钢的焦化废水进行深度除盐处理，验证其除盐效果，从而证明该技术用于该类水质除盐的可行性和技术优势。
2 试验原理
电吸附（electrosorption）除盐的基本思想是通过施加外加电压形成静电场，强制离子向带有相反电荷的电极处移动，对电极的充放电进行控制，改变电极处的离子浓度，并使之不同于本体浓度，从而实现对水溶液的脱盐。由于碳材料，如活性炭和炭气凝胶等制成的电极，不仅导电性能良好，而且具有很大的比表面积，置于静电场中时会在其与电解质溶液界面处产生很强的双电层。双电层的厚度只有1～10nm，却能吸引大量的电解质离子。一旦除去电场，吸引的离子被释放到本体溶液中，溶液浓度升高，通过这一过程实现电极材料的再生，其原理如图1所示。
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| 图1 电吸附原理图 |
工艺流程分为二个步骤：工作流程，反洗流程。
如图2所示：
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| 图2 工艺流程 |
工作流程：原水池中的水通过提升泵被打入保安过滤器，固体悬浮物或沉淀物在此道工序被截流，水再被送入电吸附（EST）模块。水中溶解性的盐类被吸附，水质被净化。
反洗流程：就是模块的反冲洗过程，即在电吸附模块工作结束之后先对其进行短接放电，待短接电流很小或基本放电完成时，再生水泵开始工作，使水反向进入模块进行冲洗，使电极再生，反洗流程可根据进水条件以及产水率要求选择一级反洗、二级反洗、三级反洗或四级反洗。
电吸附除盐工艺的优点
（1）耐受性好，运行成本低
核心部件使用寿命长（实际工程连续运行已达5年以上），避免了因更换核心部件而带来的运行成本的提高。该技术属于常压操作，能耗比较低，其主要的能量消耗在于使离子发生迁移，并通过控制电压使电极表面不发生极化现象。
（2）水利用率高
EST技术可以大大提高水的利用率，一般情况下水的利用率可以达到75%以上。
（3）无二次污染
电吸附技术不需任何化学药剂来进行水的处理，从而避免了二次污染问题。电吸附系统所排放的浓水系来自于原水，系统本身不产生新的排放物。
（4）操作及维护简便
由于电吸附系统不采用膜类元件，因此对原水预处理的要求不高，而且即使在预处理上出一些问题也不会对系统造成不可修复的损坏。铁、锰、余氯、有机物、钙、镁等对系统几乎没有什么影响。在停机期间也无需对核心部件作特别保养。系统采用计算机控制，自动化程度高，对操作者的技术要求较低。
