现阶段去除地下水中氟离子和重金属离子主要是采取化学沉淀法,但是存在处理后污泥量大且不易脱水等弊端。本文采用改进平行单极铁板电絮凝连接方式去除地下水中的氟和镉以降低能耗。具体研究内容和结论如下:本论文开展了其工艺条件包括初始pH、电流密度、电解质浓度、极板间距和电解时间等操作参数对氟和镉离子去除效果的研究。结果表明,当初始氟和镉浓度分别为5 mg/L和0.5 mg/L时,最佳工况条件:初始pH为11、电流密度为9.8 mA/cm~2、电解质浓度为0.75 g/L、极板间距为0.5 cm、电解时间为55 min。此时氟去除率大于89.12%,镉去除率大于99.99%以上,出水满足我国生活饮用水卫生标准GB5749-2006,处理费用约为5.78~8.73元/m~3。通过FT-IR和XRD研究表明,氟离子的去除主要是通过吸附沉淀的方式,镉离子的去除伴随着阴极的还原和沉淀过程。通过采用伪一级吸附动力学方程和伪二级吸附动力学方程分别对不同初始氟和镉浓度的去除曲线拟合发现,氟的去除过程符合伪一级吸附动力学方程,镉的去除过程符合伪二级吸附动力学方程。基于地下水成分复杂,常伴有多种共存离子的现象。本论文研究了共存阴阳离子对氟和镉的去除效果影响,分别探讨了0~50 mg/L的钙离子、镁离子、硫酸根和硝酸根离子的影响。研究发现钙镁离子浓度与氟去除率成正相关,钙镁离子的存在对镉离子的去除具有抑制作用。同时发现,该电絮凝方法对钙镁离子的去除效率均高于95.54%。硫酸根离子和硝酸根离子对氟离子去除具有竞争性抑制作用,对镉离子的去除具有促进作用,该电絮凝方法对硫酸根离子的去除率大于69.46%,对硝酸根去除率大于95.05%。为进一步探讨电絮凝工艺的应用研究,本论文进一步探讨了连续流电絮凝装置同时去除氟和镉。分别探讨了流速,电流密度和初始进水浓度对该体系的影响。结果表明:当电流大于9.8 mA/cm~2时,在不同的流速下,最终出水均满足GB5749-2006标准。通过采用能耗分析得出最佳的动态条件流速为24.7 mL/min,电流密度为9.8 mA/cm~2。