發(fā)布時(shí)間：2020-05-24 19:28

【摘要】：隨著我國(guó)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(wèn)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(duì)電絮凝的工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究,而對(duì)電絮凝的分離機(jī)理研究較少。電絮凝技術(shù)主要是通過(guò)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(guò)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(duì)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(duì)象,探究電絮凝過(guò)程中各種因素對(duì)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(duì)其吸附污染物效率的影響機(jī)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(shí)間等對(duì)電絮凝過(guò)程中產(chǎn)生的氫氧化物絮體結(jié)構(gòu)的影響機(jī)理。選取染料廢水和含銅廢水為處理對(duì)象,探究了絮體的產(chǎn)量和結(jié)構(gòu)對(duì)其吸附污染物效率的影響機(jī)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(huì)逐漸被氧化成γ-Fe_2O_3。沉淀時(shí)間越長(zhǎng),γ-FeOOH和α-FeOOH的含量越低,絮體中γ-Fe_2O_3含量越高。pH5時(shí),絮體主要以γ-FeOOH和α-FeOOH形式存在。pH5時(shí),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(duì)絮體產(chǎn)量和結(jié)構(gòu)的影響,此外對(duì)電絮凝過(guò)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(duì)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(shí)所產(chǎn)生的鋁絮體量最多,鋁絮體結(jié)構(gòu)主要為AlO(OH)。對(duì)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(shí)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(shí),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(shí),會(huì)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(shí)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(yáng)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(yáng)極材料一致時(shí),陰極材料為鋁時(shí)絮體產(chǎn)量最高。當(dāng)陰極材料一致時(shí),不同陽(yáng)極材料下EC絮體產(chǎn)量大小依次為:鋁陽(yáng)極EC鐵陽(yáng)極EC鋅陽(yáng)極EC。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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1 虞少]Z;熊道文;陳湘斌;游建軍;熊珊;王合德;;周期換向電絮凝法用于處理含鉻廢水研究[J];中國(guó)環(huán)境科學(xué);2014年01期

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本文編號(hào)：2678878