补CO_(2)对高硬低碱水质电化学除硬的增强作用

针对典型高硬度、低碳酸盐碱度的煤气化灰水直接电化学除硬效果差的问题,提出在隔膜法电化学除硬之前预补加CO_(2)来提升除硬效果。实验首先验证了该方法的可行性,然后在不同电流-流量条件下考察了CO_(2)补加量对电化学除硬率、除硬速率、电流效率及能耗的影响。结果表明,补加CO_(2)能明显提升除硬效果,在5 A-5 L/h电流-流量下,当补加CO_(2)使总无机碳含量接近总硬度时,除硬率提升至60%左右,电流效率提升至50%,除硬速率提升至470 g/(m^(2)·h)(以CaCO_(3)计),去除单位质量CaCO_(3)的能耗降至13.5 kW·h/kg。同比例降低电流-流量可进一步降低能耗,同时电流效率仍稳定在50%,但除硬速率也同比例降低。固定流量(5 L/h),进一步补加CO_(2)使pH=5.57,并提升电流至10 A,除硬率增至80.6%,但能耗增加明显。因此,合理调控CO_(2)补加量和电解电流是提升灰水电化学除硬效果的关键,后续研究可关注提升隔膜离子导电性、电流效率或加速垢晶析出,以降低能耗、提升设备性能。