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電絮凝在含鉻電鍍工業廢水處理中的應用

文章出處:未知發表時間:2023-01-10 13:39:03

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當前我國皮革、染色、電鍍等工業迅猛開展,推進我國整體工業進程開展的同時也帶來了重金屬含鉻廢水對環境的嚴重污染。因而有必要對電絮凝法在含鉻電鍍廢水處置中的應用實施研討、剖析,對我國含鉻廢水凈化處置有著重要的意義。

 

1、含鉻廢水的產生與危害

 

含鉻廢水的產生源有很多,例如機械行業、電鍍工業、航空行業等,除此之外,在皮革制造業中的皮毛染色與鉻鞣,冶金行業中實施相應的選礦處置,還有在完成某些特殊用處的鋼材生產過程中都會產生大量的含鉻廢水。其中,水中鉻的存在方式主要有兩種,一種是以配合物方式存在的Cr,一種是以游離態方式(Cr()Cr())存在的Cr,其中無毒的Cr是零價鉻與二價鉻,Cr()的毒性并不高,但Cr()毒性較高,約為Cr()的一百倍,會對人體形成十分大的危害,具有激烈的致癌作用,因而需求對含鉻工業廢水處理,消弭對人身體的不良影響。

 

2、實驗

 

2.1 實驗儀器及實驗試劑選擇

 

主要的實驗儀器有:722型可見分光光度計,DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器,PHS-2F型酸度計。該實驗用到的儀器及資料有:鋁片尺,去離子水,氯化鈉,電鍍廢水,氫氧化鈉。其中鋁片尺的規格為:45mm×55mm×3mm

 

2.2 實驗辦法

 

首先取一定量的重金屬離子的電鍍廢水(廢水中含Cu2+Cr()Ni2+),放在1000mL的普通燒杯中,該燒杯即為電解槽。將鋁片作為陰陽兩級,并放入燒杯中,應保證鋁片作為電極放入電解槽后平行且垂直。為了有效提升電導率,能夠在廢水中參加1g氯化鈉,并用NaOH調理試樣的pH值。隨后完成接線并將電源接通,為防止電解液呈現濃差極化的現象,能夠對電壓、電流實施調整,并應用磁力攪拌器對其實施攪拌處置。接著計時開端,并定時定量地取電鍍廢水水樣實施相應剖析,每次取的電鍍廢水水樣不得超越2mL。并用紫外分光光度計來對Cu2+Cr()Ni2+的質量濃度實施檢測,并計算Cu2+Cr()Ni2+的去除率。檢測規范要嚴厲依照GB/T7466-1987GB/T11910-1989GB/T7473-1987規范實施檢測。其中廢水水質pH值處于26之間,Cr()的濃度為9.513mg/LNi2+的濃度為400600mg/LCu2+的濃度為350450mg/L

 

2.0g活性炭纖維放置在規格為250mm×130mm×150mm的自制容器中,該容器的有效容積為4L,厚度為5mm。在正常室溫下,電鍍廢水自下而上緩緩流過活性炭纖維,流速為3mL/min,當纖維被完整穿透闡明活性炭纖維曾經充沛吸附并到達了飽和狀態。最后來檢測活性炭纖維對電鍍廢水中Cu2+Cr()Ni2+的去除率。

 

3、實驗結果與討論

 

3.1 電流密度對金屬離子去除率的影響剖析

 

應用電絮凝法來對含鉻廢水實施相應處置,pH值為8.0,微堿性。處置時間控制在30min,當電極板的間距在2cm時,不同電流密度對Cu2+Cr()Ni2+的去除率的影響如圖1所示:

 

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從圖1能夠看出,隨著電流密度的逐步增加,kJ15A/dm2時,Cu2+Cr()Ni2+的去除率也在增加,Ni2+Cu2+的去除率在5A/dm2到達了最大,當電流密度繼續增加時,Cu2+Cr()Ni2+的去除率開端降落(其中Cr()的去除率在5.6左右才開端降落),主要緣由為電流的密度在增加時,對氧極的氧化復原反響形成了很大影響,起初會增加電化學反響速率,但同時也加速了電極的鈍化,當kJ超越了5A/dm2時,此時的電極鈍化曾經十分嚴重,其中陽極因產生電化學反響而生成的氧化鋁復合物會掩蓋在陽極的外表,而在陰極區會由于電化學反響造成pH值逐步升高,而廢水中的Ca2+Mg2+會與OH-發作反響生成氫氧化鈣與氫氧化鎂等難溶物并掩蓋在陰極的外表,這也是造成電極鈍化的主要緣由,從而有效降低了電解反響速率,從而對絮凝劑的生成形成了嚴重的影響,使得絮凝效果明顯降落。除此之外,隨著電流密度的增加,在陰極產生的氫氣也在隨之增加,因而產生的氣泡更多、更大,氣浮作用也隨之加強,從而使得產生的氣泡對絮凝體的沖撞也越來越激烈,當一些大的氣泡呈現決裂時,產生的力氣也會對絮凝體形成一定的切割作用。在上述要素的共同影響下,絮凝效果大大降落。基于此,電流的密度控制在5A/dm2為最佳。

 

3.2 處置時間對金屬離子去除率的影響剖析

 

實驗條件如下:電流密度為5A/dm2,電絮凝設備極板間距為2cmpH值為8.0,微堿性。并將電絮凝處置時間設置為10min60min,檢測時間距離為10min一次,經過進水流量的辦法對檢測時間距離實施精確控制。不同處置時間對Cu2+Cr()Ni2+的去除率影響如圖2所示:

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從圖2能夠看出,當處于最佳電流密度(5A/dm2)、處置時間在10min25min時,設備對Cu2+Cr()Ni2+十分明顯,呈快速上升的狀態,并于30min各自到達了高峰,但當處置時間超越30min,三種離子的絮凝去除率逐步降落,且隨著處置時間的進一步延長,三種離子的去除率逐步趨于穩定狀態,并沒有較為明顯的起伏變化。主要緣由為在電絮凝法的處置下,其去除效果逐步飽和并到達臨界狀態,因而隨著后續處置時間的持續增加,曾經不可以再對去除率形成明顯影響。此外,經過上文的敘說我們得知,隨著時間的推移,電化學反響會使陰陽兩極開端鈍化,即在陰陽兩極處會各自發作副反響,生成的難溶性物質會掩蓋在鋁電極的外表,并最終構成一種維護膜,對鋁電極溶解和自在基產生量形成嚴重影響,使絮凝劑鋁離子的生成量減少的同時,整體氧化效果變弱,因而此時再延長反響時間,對各項例子的去除曾經不具備幾實踐的意義,只會形成電能的無謂耗費,增加整體電絮凝法處置工藝的運轉本錢。基于此,在應用電絮凝法對含鉻電鍍水實施處置時,處置時間控制在30min為最佳。

 

綜上所述,在對含鉻電鍍廢水實施處置時應用電絮凝法與活性炭纖維吸附法實施有機分離,即便對較為復雜的含鉻廢水,仍然可以起到良好的處置效果。依據最終的時間結果,我們能夠看到當處置時間為30min、電流密度維持在5A/dm2時,能夠到達最佳的處置效果,此時的金屬離子去除率最高。運用電絮凝法與活性炭纖維吸附分離法,金屬離子的去除率可達99%以上,與電鍍廢水排放規范相符。

 


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