含氰電鍍廢水應(yīng)用電化學(xué)氧化法處理的分析
【蘭州純水設(shè)備http://smarts-edu.cn】本文從電化學(xué)氧化法的基本原理出發(fā)，結(jié)合相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，對(duì)電化學(xué)氧化法在含氰電鍍廢水處理中的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析和討論。
電化學(xué)氧化法的基本原理，是在電解槽內(nèi)設(shè)置有機(jī)物溶液或者懸浮液，接通直流電后，可以在陽極上奪取電子，將有機(jī)物氧化或者向?qū)⒌蛢r(jià)金屬氧化成高價(jià)金屬離子，然后再將有機(jī)物氧化。依照電解方式的不同蘭州純水設(shè)備，借以將電化學(xué)氧化法分為直接電解氧化和間接電解法，其在富營(yíng)養(yǎng)化水體處理中有著較為廣泛的應(yīng)用，相比較傳統(tǒng)工藝，電化學(xué)氧化法不需要直接投加化學(xué)物質(zhì)，也不需要使用微生物，不僅操作簡(jiǎn)單，控制容易，而且反應(yīng)速度更快，優(yōu)點(diǎn)相當(dāng)明顯。
2 電化學(xué)氧化法在含氰電鍍廢水處理中的應(yīng)用
2.1 實(shí)驗(yàn)與分析
2.1.1 基本原理
電化學(xué)氧化法對(duì)含氰電鍍廢水的處理，主要是在電解過程中，向廢水中加入相應(yīng)的氯化鈉作為輔助劑，在電解時(shí)產(chǎn)生氧化劑氯氣及次氯酸根，能夠?qū)η桦x子質(zhì)量濃度不超過 500mg/L 的電鍍廢水進(jìn)行處理。相比較而言，直接電化學(xué)氧化法則能夠?qū)η桦x子質(zhì)量濃度超過 1000mg/L 的電鍍廢水進(jìn)行處理。在陽極氧化作用下，氰離子能夠被轉(zhuǎn)化為氰酸根離子，依照不同的 pH 值，還可以進(jìn)一步氧化為不同的產(chǎn)物，如二氧化碳與氮?dú)?、銨根離子與草酸鹽、銨根離子與碳酸鹽等。
2.1.2 廢水樣本
從某電鍍廠廢水池提取相應(yīng)的廢水樣本，水質(zhì)情況為：
2.1.3 實(shí)驗(yàn)方法
選擇了間歇電化學(xué)氧化法，將電流密度控制在 50mA/c㎡，需要處理的廢水體積為 200mL，將廢水溫度控制在 25℃左右。將 Ti/PbO2-F、Ti/RuO2-TiO2-SnO2 電極作為陽極，陽極規(guī)格為 3cm×3cm。將 Fe、Ti、石墨電極作為陰極，規(guī)格與陽極相同。將電極間距調(diào)整到 0.5cm，然后進(jìn)行鼓氣攪拌工作。在實(shí)驗(yàn)中蘭州純水設(shè)備，可以通過對(duì)陽極和陰極材料、pH 值、氯離子質(zhì)量濃度等，對(duì)電鍍廢水中氰離子及 COD 的去除效果進(jìn)行分析和研究。
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 陽極材料對(duì)于廢水處理效果影響
將 Ti/RuO2-TiO2-SnO2 電極作為陽極，進(jìn)行 3h 的電解處理，測(cè)定處理后的廢水，氰離子質(zhì)量濃度為 14.76mg/L，COD 質(zhì)量濃度為 159mg/L； 將 Ti/PbO2-F 電極作為陽極，同樣電解 3h，氰離子質(zhì)量濃度為 39.73mg/L，COD 質(zhì)量濃度為 172mg/L。對(duì)比兩種結(jié)果，Ti/RuO2-TiO2-SnO2 電極較Ti/PbO2-F 電極的處理效果更好，分析原因，主要是 Ti/PbO2-F 電極本身屬于非活性電極，蘭州水處理設(shè)備活性電位較高，Ti/RuO2-TiO2-SnO2 電極則屬于活性電極，在析氯、析氧過程中有著較為廣泛的應(yīng)用。不僅如此，Ti/RuO2-TiO2-SnO2 電極在降解的過程中，槽電壓更低，因此選擇其作為陽極。
2.2.2 陰極材料對(duì)廢水處理效果的影響
利用 Fe 或者 Ti 作為陰極，進(jìn)行 3h 電解處理，測(cè)定處理后的廢水，氰離子質(zhì)量濃度為 27.48mg/L 和 16.95mg/L，COD 質(zhì)量濃度為 170mg/L和 176mg/L；利用 Pb 或者石墨作為陰極，電解 3h 后，氰離子質(zhì)量濃度為 28.6mg/L 和 29.1mg/L，COD 質(zhì)量濃度為 181mg/L 和 197mg/L。對(duì)比四種陰極材料，發(fā)現(xiàn)除 Pb 外，其他三種材料的槽壓并沒有很大區(qū)別，Fe 陰極的槽壓最低，表明其降解效果最好，石墨陰極的效果最差。在相關(guān)研究中，Meier K 利用 IrO2-Pt/Ti 電極作為陽極，將 Fe、Cu、Ti 等作為陰極，分析其對(duì)于硝酸鹽還原效果的影響，結(jié)果表明，按照去除率從低到高的順序，以此為 Ti、Cu 和 Fe，金屬電極的導(dǎo)電能力能夠直接決定被處理對(duì)象在電極上得到電子的能力，陰極材料的活躍性越強(qiáng)，電解過程中達(dá)到陰極的電子越容易釋放，能夠生成原子態(tài)的氫，還原性較強(qiáng)，因此，這里選擇 Fe 作為陰極材料。
2.2.3 pH 值對(duì)廢水處理效果的影響
不同 pH 值對(duì)廢水處理效果有著不同的影響，當(dāng) pH 值為 8 時(shí)，電解 3h，氰離子質(zhì)量濃度為 22.86mg/L；當(dāng) pH 值為 10 時(shí)，電解 3h，氰離子質(zhì)量濃度為 14.76mg/L； 當(dāng) pH 值 為 12 時(shí)， 電解3h，氰離子質(zhì)量濃度為27.40mg/L。對(duì)比三種不同的結(jié)果，可以看出，當(dāng)pH值 為10時(shí)，能夠獲得最佳降解效果，無論是氰離子還是COD，都能夠達(dá)到最高去除率，能耗也較低。因此，在利用電化學(xué)氧化法對(duì)含氰廢水進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)該盡量選擇堿性環(huán)境，如果pH值偏低，則會(huì)影響氯對(duì)于氰離子的氧化作用，加上陽極表面存在的OH-放電，陽極去pH值會(huì)伴隨著降解過程的深入逐漸下降。當(dāng)pH值降低到酸性（7以下）時(shí)，廢水處理過程中將會(huì)釋放劇毒氫氰酸氣體，對(duì)周邊環(huán)境造成污染。不過，過高的p H值會(huì)對(duì)電極產(chǎn)生腐蝕，同樣會(huì)影響降解的效果，在這種情況下，可以將pH值控制為10。
2.2.4 氯離子對(duì)廢水處理效果的影響
在沒有加入氯化鈉的情況下，電解 3h，氰離子質(zhì)量濃度為 4.41mg/L，COD 質(zhì)量濃度為 250mg/L；加入 0.5g/L 的氯化鈉，電解 3h，氰離子質(zhì)量濃度為 1.90mg/L，COD 質(zhì)量濃度為 214mg/L；加入 1.0g/L 氯化鈉，電解3h，氰離子質(zhì)量濃度為 0.15mg/L，COD 質(zhì)量濃度為 154mg/L。可以明顯看出蘭州純水設(shè)備，在加入氯離子后，氰離子和 COD 的去除效率都有所增加，分析原因，主要是因?yàn)殡娀瘜W(xué)反應(yīng)本身較為復(fù)雜，在氯離子加入后，不僅會(huì)在電極表面進(jìn)行直接的電化學(xué)氧化，還會(huì)在 Cl-/Cl2 或者 Cl-/ClO-之間進(jìn)行間接電化學(xué)氧化。當(dāng)溶液中 Cl-的質(zhì)量濃度足夠高時(shí)，會(huì)在電化學(xué)氧化的過程中產(chǎn)生 Cl2 以及 ClO-，這些產(chǎn)物都能夠幫助降低廢水中 COD的質(zhì)量濃度?；诖?，在 Cl-質(zhì)量濃度較高的情況下，COD 也會(huì)有著較高的去除率。相關(guān)研究文獻(xiàn)指出，若溶液中 Cl-質(zhì)量濃度達(dá)到 CN- 的 3-5倍，氰離子和 COD 都可以獲得較高的去除率，蘭州水處理設(shè)備而在氯離子加入后，電解液的電導(dǎo)率會(huì)有所增加，槽壓的降低有助于降低能源消耗。
總而言之，在污水處理中，含氰電鍍廢水的處理非常重要，一旦處理技術(shù)選擇不當(dāng)，可能會(huì)影響處理的整體效果，繼而引發(fā)嚴(yán)重的水體污染問題。利用電化學(xué)氧化法進(jìn)行含氰電鍍廢水的處理，能夠確保處理后的廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，不過在技術(shù)應(yīng)用過程中，應(yīng)該明確工藝條件對(duì)于處理效果的影響，做好相應(yīng)調(diào)整和優(yōu)化，確保處理效果能夠達(dá)到最佳化。蘭州去離子水設(shè)備，蘭州水處理設(shè)備， 工業(yè)純水設(shè)備，水處理設(shè)備。
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