1、一种用于苦咸水淡化的新技术研究摘要：利用垂直电泳装置对苦咸水进行连续分离，目的是降低水中的含盐量以符合灌溉用水要求。实验采用自制绝缘电泳箱，对苦咸水进行了淡化处理。实验结果表明，在适当的实验条件下，可以实现苦咸水的淡化，满足灌溉、渔业用水的要求。 关键词：垂直电泳 苦咸水 淡化 中图分类号：X83 文献标识码：A 一、引言 随着工业的迅速发展，淡水的需求逐渐增大，而含盐废水的排放量也日益增多，淡水资源的紧缺已成为全球关注的问题。在工业用水中，有时并不需要完全的淡水，只要含盐量在某个范围内即可，如灌溉、渔业用水等，如果能将工业生产中排放的高盐度废水中的含盐量降低，达到某些使用要求，就可以节约大量
2、的淡水资源。 苦咸水是碱度大于硬度的水，并含大量中性盐，ph 值大于 7。我国苦咸水主要分布在北方和东部沿海地区，高盐碱地区和海水倒灌地域。农村饮用苦咸水的人口约有 4000 万人。苦咸水主要是口感苦涩，很难直接饮用，长期饮用导致胃肠功能紊乱，免疫力低下。 苦咸水脱盐是将高含盐量的地表、地下苦咸水脱盐至生活用水或工业用初级纯水，主要采用反渗透法(RO)、纳滤法(NF)和电渗析法(ED)。 电泳技术最初只是作为一种分离检测手段，在传统工艺上大多应用于常规的生化分析13。在过近十多年来，在制备型电泳上取得了许多重大进展4、5，在电场的作用下，由于电泳流动性的差别，可用于许多物质的分离，其中包括无机
3、离子、胶体、有机大分子、细胞质、细胞器以及全细胞。 对含盐废水的淡化工业上主要采用反渗透、电解等处理方法。由于苦咸水中主要存在阴阳离子，我们尝试利用连续分离的垂直电泳装置6对其处理，以期为苦咸水的淡化找出简便的工业处理方法。 二、实验介绍 实验采用的主要装置是垂直电泳反应器，其箱体由绝缘材料制成，两侧安装两块石墨电极板，中间安装一块石墨电极板，两电泳室分别装入石英砂和金刚砂两种填料，箱体底部装有出水管。待处理苦咸水装于储水箱中，用磁力蠕动泵将其打入实验装置，在两侧极板的中间，填料的上端均匀连续进水。 三、实验结果与讨论 1电压对脱盐效果的影响 （a）石英砂 （b）金刚砂 图 1 脱盐率随电压变
4、化关系 由图 1（a） 、 （b）可看出，石英砂填料下,电压为 60V 和 80V 时的脱盐效果相当,比低压脱盐效果好；对于金刚砂填料,则是电压越大，靠近阴极板的出水脱盐效果越好，而中间出水脱盐效果不明显。 （注：1 号出水点为阴极端，4 号出水点为阳极端） 2流量对脱盐效果的影响 （a）石英砂（b）金刚砂 图 2 脱盐率随流量的变化 如图 2 所示，对于石英砂填料，流量增大，脱盐率降低；对于金刚砂填料，也是流量增大，脱盐率降低，但变化不如石英砂填料下明显。 3填料对脱盐效果的影响 采用石英砂和金刚砂两种填料作对比。 （金刚砂粒度为 300 目，石英砂粒径为 0.51.0mm） 。不同电压条件
5、下两种填料下的脱盐率对比如图5。 （a） （b） 图 3 两种填料脱盐率对比 由图 3 可见，电压相同时，金刚砂填料下的脱盐效果好于石英砂填料下的脱盐效果。随着电压的增大，两种填料下的脱盐效果都提高，但金刚砂填料下的脱盐效果随电压增大而提高得更加明显，同时两种填料下脱盐效果的差异随着电压增高也变得更加明显。 两种填料脱盐效果差异解释如下：两种填料均为无机填料，填料的主要作用为承载作用，并对进水起到分散作用。填料本身材质对脱盐效果影响效果并不大，填料的粒度是影响脱盐效果的主要原因。填料的粒度越小，其颗粒之间的空隙越小，其作为承载填料对进水的分散效果越好，从而在电泳条件下实现较好的脱盐效果。 四、
6、 结论 对于垂直电泳淡化苦咸水的实验研究，我们可以得出以下结论： 该苦咸水在垂直电泳过程中可以发生阴阳离子在两极的富集。 采用一种填料情况下，进水流量一定时，增大电压，脱盐效果提高。 极板两端电压一定时，对于两种填料均为流量增大，脱盐效果降低。 两种填料对比：在其他条件相同时，填料颗粒粒度越小，脱盐效果越好。 参考文献： 1Rosa M. Latorre, Javier Saurina, Santiago Hernndez-Cassou. Continuous flow derivatization system coupled to capillary electrophoresis for
7、 the determination of amino acidsJ.Journal of Chromatography A, 2002, 976:55-64 2Ab Tulp, Dsire Verwoerd, Jacques Neefjes. Electromigration for separations of protein complexesJ.Journal of Chromatography B,1999,722:141-151 3Herv Canut , JohannBauer, GerhardWeber.Separationofplantmembranesby electrom
8、igration techniquesJ.Journal of Chromatography B,1999,722:121-139 4Jean-Louis Afonso, Michael J. Clifton. Coupling between transfer phenomena in continuous-flow electrophoresis: effect on the steadiness of the carrier flowJ.Chemical Engineering Science,2001,56:3053-3064 5Hidesaburo Kobayashi, Katuyoshi Shimamura, Tomohiko Akaida, et al. Free-flow electroresis in a microfabricated chamber with a micromodule fraction separaror:continuous separation of proteinsJ. Journal of Chromatography A, 2003,990:169-178 6刘颖，周集体，李轶，等. 垂直电泳对含盐染料废水的处理研究J.染料工业，1999，36（4）：42-48
