【摘要】：隨著我國化工產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,廢水治理已成為亟待解決的問題。目前采用電絮凝(Electrocoagulation,EC)技術(shù)處理各種廢水的研究日益增多,多數(shù)學(xué)者對電絮凝的工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究,而對電絮凝的分離機理研究較少。電絮凝技術(shù)主要是通過絮體的專屬吸附、網(wǎng)捕以及吸附架橋等作用分離去除水中的污染物。電絮凝過程中金屬氫氧化物絮體的產(chǎn)生和吸附?jīng)Q定了電絮凝的效率,而絮體的產(chǎn)量和結(jié)構(gòu)將對電絮凝效率起到至關(guān)重要的作用。因此本文選取含銅廢水和四種染料廢水為處理對象,探究電絮凝過程中各種因素對絮體的產(chǎn)量和結(jié)構(gòu)的影響,并分析了絮體的產(chǎn)量和結(jié)構(gòu)對其吸附污染物效率的影響機制。由于γ-FeOOH和α-FeOOH表面含有豐富的羥基自由基,具有良好的吸附性能。因此我們從鐵絮體的結(jié)構(gòu)角度出發(fā),研究了工藝參數(shù)如曝氣速率、初始pH值、沉淀時間等對電絮凝過程中產(chǎn)生的氫氧化物絮體結(jié)構(gòu)的影響機理。選取染料廢水和含銅廢水為處理對象,探究了絮體的產(chǎn)量和結(jié)構(gòu)對其吸附污染物效率的影響機制。結(jié)果表明:隨著曝氣速率的增大,鐵絮體中γ-FeOOH和α-FeOOH會逐漸被氧化成γ-Fe_2O_3。沉淀時間越長,γ-FeOOH和α-FeOOH的含量越低,絮體中γ-Fe_2O_3含量越高。pH5時,絮體主要以γ-FeOOH和α-FeOOH形式存在。pH5時,鐵絮體主要為γ-Fe_2O_3和α-FeOOH。在堿性條件下,添加微量的Na_2SiO_3或EDTA試劑,能有效地抑制γ-FeOOH轉(zhuǎn)化為α-FeOOH和γ-Fe_2O_3。從絮體的產(chǎn)量和結(jié)構(gòu)的角度出發(fā),研究支持電解質(zhì)和電極組合對絮體產(chǎn)量和結(jié)構(gòu)的影響,此外對電絮凝過程中電極電化學(xué)性能進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn),支持電解質(zhì)對絮體產(chǎn)量和結(jié)構(gòu)的影響較大。在鋁電極電絮凝中,NaCl+Na_2SO_4為支持電解質(zhì)時所產(chǎn)生的鋁絮體量最多,鋁絮體結(jié)構(gòu)主要為AlO(OH)。對Al電極的極化曲線進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)NaCl為電解質(zhì)條件下,自腐蝕電位最小,自腐蝕電流最大,Al~(3+)析出量最多。在鐵電極電絮凝中,當(dāng)支持電解質(zhì)為NaCl+Na_2SO_4時所產(chǎn)生的鐵絮體量最大,鐵絮體的結(jié)構(gòu)主要是α-FeOOH。當(dāng)電解質(zhì)為NaAc和NaNO_3時,鐵絮體產(chǎn)量極低,因此在使用鐵電極電絮凝處理含有Ac~-和NO_3~-廢水時,會降低電絮凝分離效率。在鋅電極電絮凝中,Na_2SO_4為電解質(zhì)時所產(chǎn)生的鋅絮體量最大,鋅絮體主要以Zn(OH)_2形式存在。由Zn陽極極化曲線分析可知,Zn電極在Na_2SO_4和NaCl溶液中的腐蝕速率最大。當(dāng)陽極材料一致時,陰極材料為鋁時絮體產(chǎn)量最高。當(dāng)陰極材料一致時,不同陽極材料下EC絮體產(chǎn)量大小依次為:鋁陽極EC鐵陽極EC鋅陽極EC。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2678878