Cu-C异质极板脉冲电场—共沉淀法对含铬工业废水中铬的去除及其效率的研究

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水体中铬的主要存在形式为Cr6+和Cr3+,Cr3+是以阳离子形态存在,Cr6+通常以阴离子团的形态存在,在水中Cr3+和Cr6+分别占总铬的20%,80%左右。Cr6+的毒性是Cr3+的100倍,当Cr6+的摄入量超过0.1mg/L时将导致人中毒。目前国内外常用的除铬方法,按其作用机理分类主要可分为:物理法、化学法、生物法、电解还原法,其中化学沉淀法应用范围较广。本论文提出Cu-C异质极板脉冲电场—共沉淀法处理含铬工业废水的新思路和新方法,对脉冲电场—共沉淀法除铬机理从理论上进行了探讨,将其机理总结概括为“三效应”和“五过程”。开展了脉冲电压、作用时间、Fe2+加入量、占空比、电场周期对Cu-C异质极板脉冲电场—共沉淀法铬的去除及其效率的影响的研究;分别从脉冲电压、作用时间、占空比三个方面对Cu-C、C-Cu、Cu-Cu三种不同极板材料的除铬效率进行了比较研究;对比了Cu-C异质极板脉冲电场—共沉淀法和化学沉淀法除铬的治理成本。本论文研究发现:1.Cu-C异质极板脉冲电场—共沉淀法的除铬效率随着作用时间的延长、占空比的减小和Fe2+加入量的增加而增加。最佳除铬工艺参数为:脉冲电压75V,周期30ms,占空比10%, mFeSO4·7H2O:mCr6+=1:1,作用时间4min,此时的铬的去除率高达99.92%。2.不同极板材料间存在电位差,顺电位差有利于铬的去除,逆电位差不利于铬的去除。3.处理1t含铬工业废水,Cu-C异质极板脉冲电场—共沉淀法所需加入Fe2+的量最多为化学沉淀法的1/15,所需费用为化学沉淀法的1/3,处理时间为化学沉淀法的40%。本论文研究表明:用Cu-C异质极板脉冲电场—共沉淀法除铬具有高效、成本低廉、环境友好等优点,具有良好的应用前景。
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