電絮凝處理含As(Ⅲ)廢水影響因素及機(jī)理研究.pdf

1、論文采用電絮凝法處理模擬含As(Ⅲ)廢水，通過單因素和多因素實驗，研究反應(yīng)時間、電流強(qiáng)度、溶液初始pH值及As(Ⅲ)濃度對電絮凝除As(Ⅲ)效果的影響，優(yōu)化最佳反應(yīng)條件。結(jié)合響應(yīng)面法，分析各因素的交互作用，確定各因素對電絮凝除As(Ⅲ)效果的影響程度。在最佳反應(yīng)條件下，通過離子交換法測定溶液中As價態(tài)，XPS、XRD、FT-IR等測試手段表征固體產(chǎn)物的表面形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)，探討電絮凝除As(Ⅲ)機(jī)理。在以上實驗室研究基礎(chǔ)上，用電絮凝處理郴

2、州含砷冶煉廢水，進(jìn)行反應(yīng)條件優(yōu)化研究，為電絮凝的更好應(yīng)用提供依據(jù)。研究所得主要結(jié)論如下：
　　（1）單因素及多因素實驗結(jié)果一致表明，反應(yīng)時間、電流強(qiáng)度、溶液初始pH值及As(Ⅲ)濃度為主要影響因素，最佳反應(yīng)條件為：反應(yīng)時間10min、電流強(qiáng)度0.3A、溶液初始pH值7、As(Ⅲ)濃度20mg/L。在最佳反應(yīng)條件下處理含As(Ⅲ)模擬廢水，出水中砷濃度為0.24mg/L，低于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）規(guī)定的排放限

3、制0.5mg/L。
　?。?）響應(yīng)面法多因素實驗結(jié)果表明，反應(yīng)時間、電流強(qiáng)度、溶液初始pH值及As(Ⅲ)濃度對電絮凝除As(Ⅲ)的線性效應(yīng)顯著；反應(yīng)時間及電流強(qiáng)度對電絮凝除As(Ⅲ)的交互效應(yīng)顯著；反應(yīng)時間、電流強(qiáng)度、溶液初始pH值及As(Ⅲ)濃度對電絮凝除As(Ⅲ)的曲面效應(yīng)顯著。
　?。?）實驗發(fā)現(xiàn)，在電絮凝除As(Ⅲ)過程中，部分As(Ⅲ)發(fā)生了氧化反應(yīng)，生成As(V)，鐵先被氧化為Fe2+，再進(jìn)一步氧化生成纖鐵礦（F

4、eOOH）；推測電絮凝除As(Ⅲ)主要存在兩種機(jī)制，一是As(Ⅲ)直接被纖鐵礦吸附去除；二是As(Ⅲ)被氧化成As(Ⅴ)，再與纖鐵礦形成雙配位絡(luò)合物或砷酸鐵而被去除。
　　（4）電流強(qiáng)度和溶液初始pH值對As(Ⅲ)氧化量有較大影響，氧化量隨電流強(qiáng)度的增大而增大；溶液初始pH呈中性或酸性時，氧化量較高。
　?。?）電流強(qiáng)度對電絮凝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)有較大影響，當(dāng)電流強(qiáng)度較小時（0.1A、0.3A）， As(Ⅴ)與纖鐵礦反應(yīng)形成的產(chǎn)物以砷