基于响应面模型的矿井水脱盐工艺研究

作者：陈成; 张亚红; 张乐; 王倩雯; 亢艺璇

来源：化学工程师, 2023, 37(12): 101-106.

DOI：10.16247/j.cnki.23-1171/tq.202312101

• 矿井水
• 脱盐
• 响应面
• 优化

矿井水脱盐可以高效利用矿区的水资源。以001×7钠型酸性阳离子交换树脂为处理剂，基于响应面模型研究了床层高度、矿井水流量、矿井水p H值对离子交换树脂处理后矿井水硬度的影响，考察了上述因素的主效应和交互效应对矿井水硬度的影响，得出了最优的矿井水脱盐处理工艺。在所有的主效应、交互效应和二阶效应中，床层高度、矿井水流量以及各自的二阶效应是影响矿井水硬度最显著的效应。床层高度与矿井水硬度两者为负相关；矿井水流量与矿井水硬度两者为正相关；当矿井水p H值从7增加到9时，矿井水硬度首先从94mg·L-1降低到86mg·L-1，然后再增加到90mg·L-1。当床层高度为60cm时，矿井水流量和床层高度交互效应的绝对值最高为143mg·L-1；当矿井水p H值为8时，矿井水p H值与床层高度交互效应的绝对值最高为128mg·L-1；当矿井水p H值为8时，矿井水p H值与流量交互效应最高为37mg·L-1。当床层高度为60cm，矿井水流量为271.16m L·min-1，矿井水p H值为8.61时，响应面模型预测的矿井水理论硬度为23.95mg·L-1，与实验值24.42mg·L-1非常吻合。