电化学方法处理 电镀 废液的试验研究

收稿日期:2004-09-17基金项目:国家自然科学基金资助项目(No1B061101)。作者简介:张敬(1980-),女,内蒙古赤峰人,硕士研究生。联系人:姜斌,电话:(022)27404001,E2mail:jetta-tju@263.net。文章编号:1004-9533(2006)01-0010-04电化学方法处理电镀废液的试验研究张敬1,姜斌1,2,李鑫钢1,2,刘瑞轩1,孙津生1,2(11天津大学化工学院,天津300072;21天津大学精馏技术国家工程研究中心,天津300072)摘要:采用自行设计的有机玻璃电解槽用电化学方法处理含重金属离子电镀废水,讨论了电极材料选择的重要性,及pH值、电极间距和电极联结方式对于去除效果的影响,确定了电解过程的最佳工艺条件。关键词:电化学;电镀废水;重金属离子;去除率中图分类号:X78111文献标识码:AElectrolyticTreatingofthePlatingWastewaterZHANGJing1,JIANGBin1,2,LIXin2gang1,2,LIURui2xuan1,SUNJin2sheng1,2(11SchoolofChemicalEngineeringandTechnology,TianjinUniversity,Tianjin300072,China;21NationalEngineeringResearchCenterofDistillationTechnology,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)Abstract:Inthisarticle,theplatingwastewatercontainingheavymetalionswaselectrolyzedinanovelorganicglassreactorwhichwasfirstdesignedbytheauthor.Onthebasisoftheexperiment,theimportanceofslectingelectrodematerialwasdiscussed.Andtheinfluencingfactors,suchaspH,thespacebetweeneletrodes,electrodecoupledmanner,onremovalratewerestudied.Theoptimumconditionsoftheexperimenthavebeendetermined.Keywords:electrochemistry;platingwastewater;heavymetalions;removalrate近年来,电化学法处理废水已成为研究热点之一。电解法作为一种较为成熟的水处理技术,目前,已广泛用于处理印染废水、制药废水、造纸黑液和含氰、含铬的电镀废水等。在水处理研究中电解槽可兼有氧化、还原、凝聚及上浮等多方面的功能[1]。Armstrong等[2]研究表明,金属电沉积具有选择性,30多种金属离子可从水溶液中电沉积到阴极上,包括贵金属和重金属。微电解(电凝聚)[3]是在外电压作用下,利用可溶性阳极产生大量阳离子,对电镀废水进行凝聚沉淀,将金属电极置于待处理的废液中,然后通以直流电,此时金属阳极发生氧化反应,产生的阳离子在水中水解、聚合生成一系列多核水解产物而起凝聚作用。同时阴极上产生的还原能力极强的新生态氢可与废水中的污染物起还原反应或生成氢气,在阳极上也有可能有氧气放出,氢气和氧气以微气泡的形式出现,在水处理过程中与悬浮颗粒接触可获得良好的粘附性能,从而提高水处理效率。1试验部分111试验仪器与设备电解法处理过程一般有间歇式和连续式两种[4]。本文采用间歇式处理方法,其工艺流程见2006年1月Jan.2006化学工业与工程CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERING第23卷第1期Vol.23No.1图1。电解槽为自行设计的长方体有机玻璃槽,电解槽结构尺寸为2211cm×1418cm×1016cm,反应器底部均匀分布有4条针孔曝气管路。电极板尺寸为2211cm×1115cm,电极板间距可调节。电源为WYJ20型直流稳压电源(上海全力电器有限公司);数字酸度计为PHS23C型(上海精密科学仪器有限公司);电导率仪为DDS211A型(上海雷磁新泾仪器有限公司);玻璃转子气体流量计,LZB型(天津河东五环仪表厂)。进水调节池电解槽沉淀池出水污泥直流电空气图1电解法处理废水工艺流程112试验分析方法试验用水样取自天津市润泽电镀废水。水样各项指标为,pH=1162,Cr6+、Zn2+和CN-离子的质量浓度(mg/L)分别为134120、41147和18148。试验后经处理过的水样用耐酸滤过漏斗(G3/40mL)过滤后,由HITA