电化学法处理工业废水的研究

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1、摘要染料废水具有水量大，水质组分复杂，变化大，色度深且多含致癌物质，难生物降解等特点，被列为难处理的工业废水之一。传统废水处理工艺无法有效处理此类废水，出水难以达到排放标准。为了解决这一难题，人们开始研究水处理新工艺。目前，以Fenton原理为基础开发的各类改进技术得到了广泛的研究和发展，并在实际应用中取得了良好效果。其中，电Fenton技术以其操作简单、稳定性好、无二次污染、设备占地面积小等优点而倍受青睐。铬是一种毒性很高的重金属元素，对大气、水体、土壤、动植物都会产生严重的危害。其中六价铬Cr(VI)对环境危害最大，其毒性是三价铬Cr(HI)的100倍。常规废水处理方法如生物法、化

2、学沉淀法对含铬废水处理效果不明显、污泥产量大且不易回收。针对这些难题，电吸附技术表现了强有力的竞争力和巨大的应用潜力。随着我国钢铁产量日益增加，开采加工铁矿石力度加大，选矿废水治理难度也逐渐增大。磷是导致水体富营养化的关键因素。相比于生活污水，选矿废水中磷含量很高，往往达到几十甚至几百mg／L。如果治理不彻底，将对环境造成致命的影响。如何处理高含磷选矿废水是我国亟待解决的重要课题。传统除磷技术往往限于低磷浓度污水，对于更高浓度的废水效果较差。针对这一特点，利用大比表面物质吸附磷的方法表现出明显优势。本论文主要完成了以下研究内容：1．以石墨粉和离子液体BMPF6为原料成功制备了BMPF6

3、修饰碳电极，该电极表现出良好的电化学性能，以铁氰化钾为电化学探针对它的电化学性能进行了研究。用该电极做阴极，石墨电极做阳极，分别研究了02流量、反应时间、电极电位、电极距离、溶液pH、Fe2+浓度对电Fenton降解活性艳蓝X．BR染料废水影响，得到最佳条件pH=3，02曝气量0．41．／min，电极电位O．7v，Fc2+浓度为4mmol／L条件下，降解率为92．96％。2．采用浓硝酸加热微沸条件下对活性碳纤维(ACF)布改性，将改性后的ACF作阳极，石墨电极作阴极，采用电吸附处理含Cr(VI)废水。研究了反应时间、溶液pH、电极电位、电极吸脱附次数等因素对电吸附除Cr(VI)的影响。

4、结果表明，ACF改性后的电极具有良好的电吸附性能，对Cr(VI)的去除率达到97．5％，J下极化有利于电吸附进行，脱附效率始终保持在70％以上。3．采用钢渣吸附处理高磷选矿废水。分别研究钢渣用量、粒径、总磷的初始浓度、pH值等因素对钢渣吸附磷的影响。结果表明，钢渣具有很强的吸附性能，足量的钢渣对磷的去除率达到99％以上。钢渣的吸附作用包括化学吸附和物理吸附两方面。通过动力学研究发现，钢渣吸附磷符合Freundich吸附等温式，吸附过程符合伪二级反应，颗粒扩散过程是磷在钢渣上吸附速率控制的主要因素。关键词：染料废水，Cr(VI)，磷，离子液体BMPF6，电Fenton，电吸附，钢渣，吸附

5、IIAbstractWiththecharacteristicsoflargedisplacement，complexandchangesinwaterquality，highcolordegree，multi-carcinogenic，anddifficultbiodegradation，dyewastewaterisrecognized懿oneofintractableindustrialwastewater．Therehavebeendifficultiesforconventionalwastewatertreatmentprocesstodealwithsuchpolluta

6、ntsintheeffluentdischargestandards．Tosolvethisproblem，peoplebegantostudythenewwatertreatmenttechnology．Atpresent，VarioustypesofimprovedtechnologybasedontheprinciplesofFentonhasextensiveresearchanddevelopment，achievinggoodresultsinpracticalapplications．Amongthese，theelectro—Fentonwonhighfavorsfor

7、itsadvantagesofsimpleoperation，goodstability,nosecondarypollution，smalldevices’footprint．Chromiumisahighlytoxicheavymetalswithseriousharmtoair,water,soil，plantsandanimals．Amongvarietiesofchromium，Cr(VI)hasthemostdamagetothee