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随着重金属污染形势不断加剧,排放标准日趋严格,采用单一处理技术很难达到排放要求。本实验采用电絮凝/电场强化导电炭膜截留系统耦合处理重金属废水。将电絮凝作为预处理单元,可有效降低重金属浓度,再通过电场强化炭膜技术深度处理,从而实现达标排放。研究内容如下:首先,探究电絮凝系统处理重金属废水的最佳条件,研究极板材料、电流密度、极板间距及初始pH对去除效果的影响。结果表明,在处理初始浓度为100 mg/L含Pb2+、Cd2+重金属废水时,Fe阳极Al阴极的极板组合方式对Pb2+、Cd2+的去除率效果最好;实验的最佳电流密度、极板间距以及初始pH分别为75 A/m2、1.5 cm和pH=7,在此条件下,Pb2+、Cd2+的去除率分别达到98%和96.2%。其次,利用炭膜做阳极构建离子截留系统,探究溶液初始浓度、电场强度、初始pH等因素对膜的渗透通量以及去除效果的影响。实验结果表明,随着初始浓度的升高,重金属的去除率逐渐降低;在探究电场对膜系统的影响时发现,在电场力的作用下膜渗透通量和重金属离子的去除率均有明显提高,最佳场强为0.4 V/cm;并且在pH=7-8的碱性条件下Pb2+、Cd2+的去除率分别达到100%和99%。在最佳条件下,应用耦合系统分别处理含Pb2+、含Cd2+以及Pb2+、Cd2+混合废液,去除率均达到100%,这表明铅、镉作为第一类污染物,允许排放最高浓度为1.0 mg/L和0.1 mg/L,经过耦合处理后可达标排放。并通过对铅、镉的溶度积常数、离子半径、水合离子半径以及标准电极电位进行比较,分析了耦合系统对两种重金属离子去除效果差异的原因。实验采用原子吸收分光光度计测定重金属离子的浓度,并以此计算去除率,通过微观扫描电镜分析炭膜的孔隙结构以及重金属含量分布。