[发明专利]利用流动电极电容去离子装置净化含碘盐废水的方法

说明书

本发明公开了一种利用流动电极电容去离子装置净化含碘盐废水的方法，采用流动电极电容去离子装置对含碘盐废水进行吸附处理，其中流动电极电容去离子装置包括阳极流动电极室、进水室和阴极流动电极室，阴极流动电极室中含有阴极流动电极液，阴极流动电极液包括电解质、导电剂、氧化还原活性物质和溶剂。本发明利用流动电极电容去离子装置净化含碘盐废水的方法，具有操作简单、处理成本低、处理能耗低、适应范围广、脱盐效率高、脱盐效果好、运行稳定、可连续脱盐、无二次污染等优点，能够在不增加能耗、不造成二次污染的前提下实现对含碘盐废水的更好净化效果，对于低成本、高效、彻底的处理含碘盐废水具有十分重要的意义。

技术领域

本发明属于流动电容去离子化技术应用及水处理科学领域，涉及一种阴极流动电极液、流动电极电容去离子装置及其应用。

背景技术

含碘盐废水是指含有盐类物质为Cl^-、SO₄^2-、Na⁺、Ca²⁺等物质，以及还含有I^-和/或I₃^-这类盐类物质的废水，其主要来自化工厂、页岩气开采等工艺可生产含碘盐化废水，其中水中含碘消毒副产物(I-DBP_S)是含碘盐废水进行氯化消毒时形成的氯化副产物，在饮用水、水处理厂、海水淡化装置和分配系统中都存在低浓度的I-DBPs，具有致癌性、基因毒性等危害，饮用水中的DBP_S也开始作为一项指标值受到关注。在任何情况下，饮用水中的DBP_S必须尽可能地保持在低水平，同时不影响消毒效率。目前，从含碘盐废水中去除碘较多采用的是离子交换方法、氧化还原法。离子交换法操作流程长离子膜使用寿命短，仅适用于处理碘含量低的废水溶液；氧化还原法则大多采用硝酸氧化，由此产生的氮氧化物是大气环境的主要污染物，易造成二次污染。因此，获得一种能够有效去除含碘盐废水中碘的方法是十分有必要的。

流动电极电容去离子(FCDI)技术是近年来新兴的一种电化学技术，在电场的作用下，进水室中的带电离子定向迁移通过离子交换膜进入流动电极室，最终吸附在悬浮的碳颗粒上或者保留在流动电极的水相中，实现对水中带电离子的净化。因其电极制备简便、吸附容量大、可以进行连续的离子吸附和高水回收率等优点，在苦咸水淡化技术中脱颖而出，受到人们的重视。相对于传统的电极电容去离子(CDI)技术，FCDI技术通过使用流动电极悬浮液来替代传统的固定电极提高了脱盐效果，但是由于流动电极浆料中悬浮的活性材料分散，存在不连续导电性，会导致集电器和流动电极之间的电荷转移效率低下。亦有研究证明增加碳含量或引入炭黑可促进电子传输，但是会导致流动电极的粘度相应增加，这可能会导致电极通道堵塞，因而很难保证反应器的稳定、长期、高效运行。因此，获得一种成本低、能耗低、电荷效率高、稳定性能好的阴极流动电极液以及与之相匹配的脱盐效率高、脱盐效果好、运行稳定、无二次污染的流动电极电容去离子装置，对于低成本、高效、彻底处理含碘盐废水具有十分重要的意义。

发明内容

发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简单、处理成本低、处理能耗低、适应范围广、脱盐效率高、脱盐效果好、运行稳定、无二次污染的利用流动电极电容去离子装置净化含碘盐废水的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种利用流动电极电容去离子装置净化含碘盐废水的方法，采用流动电极电容去离子装置对含碘盐废水进行吸附处理；所述流动电极电容去离子装置包括阳极流动电极室、进水室和阴极流动电极室；所述阴极流动电极室中含有阴极流动电极液；所述阴极流动电极液包括电解质、导电剂、氧化还原活性物质和溶剂。

上述的方法，进一步改进的，所述阴极流动电极液中氧化还原活性物质的浓度≤12mM。

上述的方法，进一步改进的，所述阴极流动电极液中氧化还原活性物质的浓度为3mM～12mM。