重金属废水电沉积处理技术研究及应用进展

日期: 2024-06-01 05:05:00|浏览: 65|编号: 70861

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金属废水沉积处理技术研究及应用进展

摘要:重金属污染物有毒、不可降解,对生态环境和生物多样性构成威胁,危害人类健康。处理重金属废水的方法很多,电化学法是重要的清洁技术之一,用途广泛,能有效去除和回收废水中的重金属离子。本文以电沉积法为重点,介绍其在重金属废水处理中的反应原理和传质机理,重点研究了影响其处理重金属废水效率的主要因素,包括反应器结构、电极材料、电压、电流密度、pH、废水温度、重金属浓度、杂质离子、电流形式、电沉积时间等。同时对电沉积技术在重金属废水处理中的应用进行了综述,并指出了电沉积对于重金属废水处理的重要研究方向,如三维电极及新型电极材料的研发、能耗优化、不同重金属离子的分离等,为重金属废水的处理和电沉积技术的研究与应用提供指导。

关键词:电沉积;重金属;废水;动力学模型;电化学;综述

重金属污染主要来源于电镀、冶炼、化工、造纸、染料等行业。重金属有毒、不易生物降解,不仅影响农作物的产量和品质,而且通过食物链逐渐在生物体内富集,严重威胁动物和人类的生命健康。虽然有些重金属元素是人体必需的微量元素(Cu、Zn等),但重金属在人体内过量积累会引起多种疾病,严重危害人体健康。例如,镍含量过高会引起人体出现恶心、咳嗽等症状,汞含量过高会引起肾衰竭,镉含量过高会引起人体致癌。重金属废水的处理已成为一个刻不容缓的问题。

目前,重金属废水的处理方法主要有吸附、膜分离等物理方法,化学沉淀、电化学等化学方法,以及与现代技术相结合的植物修复等生物方法。传统的物理化学方法处理重金属废水存在能耗高、运行费用高、处理不彻底、易造成二次污染,大量含重金属污泥的后续处理处置费用高等固有缺陷。植物修复虽然成本低廉,不会造成二次污染,但修复周期长,处理效果受季节影响和自然环境的限制。

电化学法作为一种比较成熟的清洁处理技术,越来越受到研究者的青睐。电化学法主要包括电沉积、电凝聚、电吸附和连续电去离子等方法。其优点包括:①对重金属离子选择性高,处理效果好;②无二次污染,且形成的重金属沉淀物可回收利用;③工艺成熟,操作设备简单,操作方便,占地面积小;④重金属离子在静电力的作用下迁移,而不是随机扩散,加快了处理速度,特别是在初始浓度较低的情况下。电沉积法在具备以上优点的同时,尤其在金属的提取回收方面有着独特的优势,不仅操作简便,而且形成的固体容易收集,具有良好的经济效益。本文将从电沉积的原理和传质机理出发,重点分析影响电沉积系统运行的关键因素,并介绍电沉积法在重金属废水处理中的应用。

1 原理及传质机理

1.1 电沉积原理

电沉积是指在水溶液、非水溶液或熔融盐体系中,当电流通入电极时,在阳极发生氧化反应,在阴极发生还原反应的过程。其基本原理如图1所示,即体系中的重金属离子在阴极被还原为单一物质,并因化学反应而沉积在阴极表面[23],从而达到去除和回收的目的。其主要反应是重金属离子在阴极的还原,反应如式(1)所示。

阴极除了发生金属离子的还原反应外,还同时发生其他副反应,这些副反应会影响电沉积的电流效率,降低废水处理效果。Mook等证实,电解池中两个电极上都可能发生多种副反应,这些反应的发生会消耗电荷,降低阴极金属的沉积效率,可能发生的副反应如表1所示。

副反应不仅消耗电荷影响电沉积反应,而且其产生的副产物会威胁电沉积的效率和安全性。陈曦等认为,阳极处的氧化反应会产生氧气,溶液中氧含量的增加会腐蚀阴极表面沉积的重金属,导致重金属回溶,影响重金属的处理效率。重金属溶解反应如式(2)所示。

1.2 传质机理

电沉积反应发生在电极表面,其过程受电荷转移和质量转移控制。理论上,电极反应过程中电荷转移的方式包括化学反应、结构重组和吸附等。但目前电极反应研究中,重点分析的是化学反应过程。电荷转移效应可以用-方程来描述,如式(3)所示。该方程可以描述电极处电流密度与电极电位之间的关系。

其中,i(t)为电流密度,A/㎡;i0(t)为交换电流密度,A/㎡;E为电极电位,V;E0为平衡电位,V;T为反应器温度,K;α为电荷转移系数;F为法拉第常数,F=1/mol;R为普适气体常数,R=8.314J/(mol·K)。

该模型可用来描述电沉积法去除与回收重金属,Low等推导了-公式并证明了电沉积处理酸性含Cu2+废水时废水中氯离子浓度对Cu2+沉积的影响。

重金属废水中活性物质向电极的传质过程主要受扩散、迁移和对流3个过程控制。以电解池一维模型为例,其水平方向的传质过程可用公式描述,如公式(4)所示。

式中,J(x)为距电极表面x处电解液摩尔通量密度,mol/(s·c㎡);D为扩散系数,c㎡)/s;C为电解液浓度,mol/cm³;∂C(x)/∂x为浓度梯度;∂ϕ(x)/∂x为电位梯度;z为电荷;V(x)为电解液循环流速,cm/s。公式右边三项分别代表扩散、迁移、对流对总传质通量的贡献。

扩散主要是由于电极附近区域与电解液之间金属浓度梯度引起的,重金属离子在电解液中的迁移是在化学势的作用下发生的,迁移过程可以用带电金属离子在电场作用下的运动来描述。虽然重金属离子在阴极的沉积会导致电极周围电荷的不平衡,但有些研究在体系中加入了大量的电解液来补偿这部分电荷不平衡,因此在进行传质分析时也可以忽略迁移效应的影响。例如,在研究圆柱形电极对Cu2+的回收时,Ruiz等在湍流模式下忽略了迁移效应的影响,预测在恒定电流下电镀废水中Cu2+的回收率(误差小于8%)为80%。等利用该方程设计了湍流模式下旋转圆柱形电极反应器中Cu2+回收的传质模型。

1.3 动力学模型

一种不依赖第一性原理模拟电沉积过程的可行方法是利用金属间的相互势,用分子动力学进行模拟。但分子动力学方法在模拟过程中明确考虑了热涨落的影响,对计算提出了更高的要求,需要较长的计算时间,即使运行数天,模拟结果也只能在纳秒级分析该过程。对于电沉积这种时间尺度较长的过程,效果并不理想。蒙特卡洛动力学方法在一定程度上克服了分子动力学方法的不足,可以在较长的时间尺度上进行模拟,计算复杂度较低[31]。嵌入原子法可以准确表征金属间的相互作用[32],在金属体系中得到了广泛的应用。其在金属自扩散[33]和外延生长[34]中的应用,为电沉积过程的模拟提供了可靠的基础。

1.3.1 蒙特卡罗动力学

在分子动力学中,对于一定的金属体系,假设原子在一定的时间内处于准平衡位置上振动。由于这些准平衡位置对应的是体系势能的最小值,原子在移动过程中必须克服一个势垒才能从一个最小势能移动到另一个最小势能。鉴于此理论,分子动力学或量子力学密度泛函等方法被用作蒙特卡洛模拟的输入,这是金属沉积过程的蒙特卡洛模拟的基础。采用蒙特卡洛动力学方法时,需要建立一个近似的粗粒度模型,该模型假设域通过一组独立的动力学机制演化,并假设这些动力学机制为泊松过程。在这些近似条件下,进一步求解电沉积过程方程,其状态概率密度详见公式(5)和(6)。

1.3.2 嵌入原子法

嵌入原子法是基于密度泛函理论表征势能的半经验公式。半经验公式可以描述体系中金属键的相互作用,准确估算原子的势能。原子势能包括多个原子之间的相互作用和两个原子之间的相互作用[32]。其关系详见公式(7)和(8)。

其中,rij表示原子i和原子j之间的距离;Ei是原子间相互作用能;F是多体嵌入能量函数;ϕij(rij)表示原子i和原子j之间的排斥能;ρi是原子i的总电子密度;ρh是量化相邻电子密度的函数。

等[30]采用嵌入原子法确定了电沉积过程的蒙特卡罗动力学模型。模拟过程为不同初始条件下一定数量(2.5×104)铜原子的沉积过程。模拟发现,沉积后原子主要通过跳跃机制、原子交换机制和台阶边缘原子交换机制3种机制在电极表面扩散,如图2所示。这3种表面扩散机制的综合作用导致沉积表面粗糙度、团簇周长和团簇面积发生变化。其中,台阶边缘原子交换在沉积过程中更为活跃,而跳跃和原子交换机制在电沉积停止后仍继续起作用。该方法可以准确描述较长时间尺度和较小实验器件尺寸下的电沉积过程。

(A)跳跃机制;(B)原子交换机制;(C)阶梯边缘原子交换机制(红球代表扩散原子的初始位置,黄球代表扩散后原子的新位置,蓝球代表原子占据的位置)

2 影响电沉积过程的因素

电沉积处理重金属废水过程中的影响因素主要有反应器结构类型、电极材料性能及操作参数等,这些因素不仅影响重金属离子的去除率,而且影响电沉积的能耗。

2.1 反应器结构及电极材料的影响

2.1.1 反应堆类型

反应器的设计是电沉积技术的核心,电沉积反应器的主要结构包括阴极、阳极和电解液。根据电极排列方式的不同,反应器可分为二维反应器(2D,如平行板反应器等)和三维反应器(3D,如流化床反应器、填料床反应器和喷动床反应器等)。3D反应器是在2D反应器的基础上,通过在电极间添加颗粒状或易碎的电极材料而构成的。与相同体积和几何面积的2D反应器相比,3D反应器具有更大的比表面积和更高的传质速率,在去除速率和降低能耗方面具有很大优势。

苏等采用大表面积圆柱形阴极开发了从硫酸溶液中同时回收Cu和Se的工艺,Cu和Se的回收率分别达到93.2%和97.6%,且沉积的纳米粉末很容易用水冲洗收集。王等采用三维石墨电极去除稀溶液中的铜和锌离子,Cu2+和Zn2+的去除率分别达到99.9%和99.5%,电流效率分别达到68%和65%。陈曦等采用电沉积法喷动床反应器处理铜镍混合废水,在氮气鼓泡条件下,铜和镍离子的沉积和去除率分别达到99.8%和85.2%。 [36] 研究了不同反应器类型处理含铜废水的能耗,发现二维电极对铜的回收率为98.2%,能耗为19 kW·h/kg;相同电流密度下,三维电极对铜的回收率可达99.5%,能耗为4.064 kW·h/kg,仅为二维电极能耗的21.4%。

2.1.2 电极间距的影响

电极间距对重金属电解的影响主要体现在重金属离子的传质速率和重金属离子在电解槽内的停留时间。在电极数量和面积不变的情况下,减小电极间距会减小电解槽的体积。在循环液流速不变的情况下,电解液流速会增加,可以促进离子的对流扩散,强化重金属离子的传质,有利于提高电沉积速率、降低能耗。但减小电解槽体积会缩短反应物在槽内的停留时间,如果间距过小,会导致重金属离子反应不充分。在前期研究中,根据不同的废水特性,适宜的极板间距大多控制在20~50mm。这个范围有利于金属离子的对流扩散,不会因溶液停留时间过短而降低电沉积效率。陈曦等。 [39] 采用石墨-铝板作为电极电解含铜溶液,发现随着极板间距的增加,铜离子的去除率逐渐下降。但极板间距不宜过小,否则易引起系统短路。郭兰峰研究发现,极板间距为30 mm时,电流效率最高(73.1%),单位能耗最低(·h/t)。随着极板间距的增加,电流效率逐渐下降,能耗增加。因此,在不影响正常电沉积操作的前提下,应适当减小极板间距以节约能源。

2.1.3 电极材料的影响

电沉积体系的阴极由导电材料制成,如铜、铝、含碳材料(如石墨)、不锈钢、金属氧化物等,阳极由不溶性材料制成,如不锈钢、石墨等。电沉积反应在阴极主要经历两个过程:一是目标金属离子在阴极放电并结晶形成沉积物;二是氢离子放电形成氢气。过多的氢离子参与反应会降低体系的电流效率。因此必须控制氢的还原电位低于金属的还原电位。在水溶液为电解质的条件下,还原电位正的金属(如Cu2+)容易析出,而还原电位负的金属(如Zn2+)较难析出,此时阴极应选用氢过电位较高的材料,如不锈钢板、铝板等[41]。 研究表明,不同的电极基底材料影响薄膜修饰电极在电解质溶液中的电沉积速率、电化学行为和稳定性[42]。利用纳米技术改性电极材料可显著提高电极的电沉积性能。例如,刘等[43]采用单层碳纳米管涂覆的不锈钢电极作为阴极去除水溶液中的铅,在最佳反应条件下,铅去除率可达97.2%~99.6%。该电极材料易于再生,对废水中的铅、铁、铝等有良好的去除效果。

碳材料作为来源广泛、物理化学性能优异的导电材料,作为电沉积电极材料有着天然的优势。石墨、活性炭等比表面积大、导电性强,且廉价易得,是最传统的电极碳材料。而石墨烯、碳气凝胶、碳纳米管等新型碳材料比石墨、活性炭具有更高的电导率和更大的比表面积,表面大量的活性基团更利于改性,具有较高的应用开发价值。张建军等[50]利用石墨烯复合材料作为电极处理含As、Cr的自来水,处理24 h后,原水中As、Cr的去除率分别达到87%和98%。刘等[51]合成了不锈钢网包覆单壁碳纳米管(@SSN)新型电极材料,并在pH=10、电压为2.5V的条件下处理浓度为10g/dm3的含镍废水。 发现,镍以氢氧化镍的形式沉积在电极表面,其去除率最高可达95.1%。

电极材料除了影响电沉积效果外,对能耗也有明显的影响。研究发现,具有催化性能或高氧过电位的阳极材料,可通过减少析氧反应的发生,降低系统能耗,提高处理效率。Raghu等以石墨、RuO2/Ti和SnO2/Ti为阳极,采用电沉积法处理含铜废水,发现氧过电位较低的石墨电极(15.3kW·h/kg)的能耗明显高于另外两种电极(RuO2/Ti,9.2kW·h/kg,SnO2/Ti,8.3kW·h/kg)。

2.2 操作参数的影响

影响电沉积过程的操作参数主要有电压、电流密度、金属离子浓度、溶液pH值、温度,以及电解液类型、电流形式、电解时间等。研究表明,各主要操作参数影响大小的顺序为:电压>重金属离子浓度>溶液pH值>温度。

2.2.1 电压

电沉积过程中,电极一般要经历3个反应阶段,即电极反应控制阶段、扩散控制阶段和副反应阶段。反应开始时,随着电压的升高,重金属离子的移动速度加快,沉积速度增大。随着反应的进行,在电极板处发生浓差极化,电极附近的金属离子浓度低于溶液的离子浓度,导致重金属离子的扩散速度变慢。当进一步提高电压时,阳极处开始有大量H+析出,在抵消浓差极化效应的同时,仍然会增加阴极氢气的生成,升高溶液的pH值,使金属离子以氢氧化物的形式析出,从而降低回收效率。此外,较高的电压也会增加能耗[55]。因此,在选择电沉积电压时,除了考虑电沉积效率外,还需要考虑重金属和氢气析出的相对电位和能耗。

需要注意的是,对于含有多种重金属离子的废水,合适的工作电位是提高贵金属回收选择性和金属纯度的关键。目标重金属与其他杂质金属的沉淀电位必须相差足够大的值,一般至少要相差0.2V,否则杂质金属就会沉淀出来[56]。等研究发现,铅在阴极沉积的最佳电压为2.5V,沉积率为88%。当进一步提高电压时,铅沉积速度并没有进一步提高,反而增加了系统的能量消耗。

2.2.2 电流密度

电流密度对重金属电沉积的影响主要体现在金属沉积层的成核、生长方式以及电沉积速率上。合适的电流密度可以在电极表面形成细小均匀的沉积层,回收的重金属晶体形貌良好,价值较高。但电流密度过低或过高都会影响重金属的结晶形貌,如电流密度过低,电沉积速率明显减慢,结晶速度减慢,晶体过大。电流密度过高虽然可以加快金属离子的沉积速率,但会造成溶液中金属离子的迁移速率明显低于电极表面的沉积速率,阴极附近放电的阳离子数量减少,在电极表面形成蓬松的沉积层,减少金属沉积点的数量[58]。电极表面金属沉积层晶粒尺寸与电流密度的关系如图3所示。 [59] 研究了电流密度对氧化铈阴极沉积的影响,发现在低电流密度条件下,沉积物呈团簇状,而在较高电流密度(>1mA/c㎡)下,没有团簇生成且形成的晶粒尺寸较小。这说明随着电流密度的变化,金属沉积的结构也会发生相应的变化。过高的电流密度会影响重金属沉积效果,这主要是由于离子迁移速度较慢造成的,但可以通过同时提高电流密度和离子迁移速度来提高沉积速度。宁等设计了独特的废液通道,利用阳极作为喷嘴,将废液以3m/s的速度喷洒到阴极表面,同时将电流密度提高到120mA/c㎡。这样沉积的铜呈块状,可直接回收利用,回收率是传统模式的20倍。

2.2.3 溶液pH值

电解液pH可影响电极副反应及目标重金属的最终析出形态。电解液酸性强时,H+浓度高,氢气传质速率快,浓差极化引起的析氢过电位低。由方程可知,H+浓度高,氢气电极反应速率快,同时活化极化也导致析氢过电位下降。两者的综合作用下,氢气的实际析出能力增强,与目标重金属争夺电子,从而降低电解金属的电流效率和回收效率。当pH>7时,电解液呈碱性,金属离子易形成氢氧化物沉淀,无法电解。电解液为中性时,由于氢气的析出,阴极附近OH-浓度升高,金属离子在阴极附近水解甚至析出。因此,根据不同金属离子不同的平衡电位,存在一个电解的最佳p​​H值。徐文杰等。 在电沉积处理含镉废水过程中发现,当pH<1.5时,由于溶液中氢离子浓度较高,氢浓差极化造成沉淀过电位较低,氢沉淀竞争力增强,导致阴极氢沉淀反应剧烈,阻碍了镉离子的沉积;而当pH>3.5时,虽然氢离子浓度降低,但是在浓差极化和活化极化的共同作用下,氢沉淀的相对竞争力减弱,但镉水解程度增加,在二者的综合影响下,降低了镉沉积的电流效率和回收率。因此,当电解液初始pH为1.5~3.5时,处理效果最好,镉的去除率高达99.3%。

2.2.4 溶液温度

电解液温度首先影响离子的迁移速度,温度越高,离子转移速度越快,传质速率也越快。一方面,金属离子传质速率的提高会提高电极表面离子浓度,增加电极反应速率;另一方面,温度升高也会使阴极副产物的实际电位升高,增加副反应的反应速率。同时,高的传质速率还会加速沉积金属的溶解,导致腐蚀速率增大,金属去除速率降低。此外,温度还会影响反应物和产物在电极表面的吸附速率、吸附-脱附平衡扩散速率、各种物质在电解液中的溶解度以及电解液的介电常数[63]。适当提高温度还可能提高溶液的电导率,提高阴极电流效率,降低沉积层的应力。-等。 采用恒电位伏安法研究了不同温度下钯的电沉积,发现金属离子在阴极还原反应的反应速率常数和成核速率随温度的升高而增大,而电荷转移系数则随温度的升高而减小。

在不同的电极材料上的电沉积的最佳温度是不同的。在75°C时,这分别为3.1%和79.3%。

当电解质温度升高时,温度还会影响电解质的粘度,金属离子的扩散速率会增加,并且溶液的电阻和能量消耗相应地降低。温度变化对锌电镀过程中的能源消耗的影响,发现当温度从30°C增加到60°C时,系统能量消耗首先减少然后增加,在此时达到最低值(·H/T),目前的效率也最高。

2.2.5重金属离子浓度

重金属离子的浓度主要影响电沉积系统的当前效率和能量消耗,从而影响溶液的电导率越大。浓度极化的作用,废水中的H+更有可能在阴极上产生H2,从而抑制金属离子的沉淀,从而降低当前的效率并增加系统的能量消耗,但是,当浓度降低了5摩尔/L的距离,而浓度则增加了。 iTive削弱了,它也会影响Zhou等人的电沉积效应。 [67]使用了一个联合的超滤 - 电沉积过程来从工业废水中恢复Cu2+和Zn2+,并且发现Cu2+和Zn2+的浓度分别低于200 mg/L和400 mg/l的浓度,而当前的浓度比浓度更高时,当前效率下降了9%; Jin [68]研究了含镍废水的电镀处理过程中浓度对能耗的影响,并发现,当初始Ni2+浓度从500 mg /L增加到 /L时,能源消耗迅速下降,从67.6 kW·H /kg逐渐减少到37.3 kW toply liff in 7.3 kW y n he y时 /l。 /kg。

2.2.6杂质离子

对于具有复杂成分的溶液,当目标金属的平衡潜力高于目标金属的平衡潜力时,溶液中的杂质阳离子和溶液中的浓度也会降低。金属必须高,杂质金属将被掺入沉积物中,这也将降低金属纯度。 [69]研究了不同铜离子浓度对碱性溶液中铅沉积的影响(NaOH,5 mol/L),发现溶液中包含少量铜(200 mg/l)时,铜的平衡潜力(-0.293 V)的均衡潜力(-0.293 V)是铅(-0.293 v)的均衡(-0.293 V),而铅均高于铅(-0.63 V)的均值.935 V和阴极的峰值在此时呈阳性,铜将在阴极上降水,影响铅的沉积)可以减少阴极氢的沉淀,并在一定程度上促进锌的降水。 但是,随着F浓度的增加(> 400 mg/L),溶液中的电荷耐药性逐渐增加,从而使锌沉积变得越来越困难。

2.2.7当前形式

直流电流和脉冲电流是电沉积中使用的主要电流形式,当电极燃烧时,溶液中的金属离子将在静电力的作用下转移到阴极中,并在直接电流条件下延伸到直接的情况下,随着金属置于固定型的界限,然而,由于系统中的离子质量转移率的限制,当目标重金属离子与其他阳离子共存时,不能简单地避免使用电流密度。电极表面上的床,阻塞电极活跃位点并影响目标重金属离子的沉积[71]。

AC模式可以防止在反向电流的作用下占据杂质的阳离子。从而避免了大量阳离子在海水中堵塞活跃的位置,从而使尿液的提取能力达到 /g,这是传统的物理和化学萃取方法的9倍。重金属离子的电沉积效率。 通过实验,他们发现,频率为50Hz并且AC电压设置为(-3.5V, +1V),(-4V,0V),(-5V,-2V)的序列,PB,CU和CD可以实现逐步降级的目的,并允许在99.9%的情况下恢复率。

脉冲沉积是通过定期打开和关闭电路的电沉积过程,或在固定电流上叠加波形脉冲关闭,由于脉冲形式具有较高的峰值,因此在界面上的离子浓度会再次上升,从而消除了浓度的偏振。 500 mg/L。在直流电下,银离子去除率为90%,总能量消耗为5.66 kW·H/kg Ag; 在脉冲占60%的脉冲电场的作用下,银去除率高达99%,并且能量消耗降低到4.56 kW·H/kg Ag,这表明脉冲电场比直流电源更有效,可以节省能量。

2.2.8电沉积时间

随着时间的流逝,电沉积反应可以大致分为三个阶段。极化导致金属的阴极沉积潜力略有下降,而离子浓度大致降低了K2阶段另一方面,随着沉积时间的增加,H+将继续在阳极下沉淀。 大量H+的存在将增加氢的实际沉积潜力,从而在系统动态条件保持不变的情况下与金属离子竞争。电沉积。浓度是当前效率下降的主要原因,以缩短沉积时间,提高当前效率并降低能源消耗,一些学者采用了改进的脉冲电流操作模式。 脉冲电流可以有效地改善由浓度极化引起的沉积速率降低的问题[72]。另外,一些学者使用了诸如射流流程的方法来改变系统的动力学条件,增加了系统中的离子迁移速率,并使用高电流密度在短时间内实现良好的去除效应[60]。

3在重金属废水处理中电沉积的应用

由于高度的设备,简单而易于控制的优势,经济可行性和环境友好,电气沉没技术用于重金属废水处理领域与氧气的吸附相比,用氧气的材料与相同材料的物理吸附相比,电气下沉的能力高于两个定量,恢复速率高达29克,其恢复速率明显高于传统的含量,而又一次的含量均与较大的含量相比,恢复速率高于传统的杂物。已经大大减少了,节省了危险废物处理的成本,并且电沉降治疗的全面治疗成本大大降低。 +,AS3+,Cu2+,Ag+去除率可以达到95%以上,甚至高达99%,但CD2+去除率较低,这可能与其在杂化金属废水中的低浓度有关。

但是,仅使用电气沉积方法的局限性]使用含酸的铜树脂的渗透和电气下沉的组合技术通过扩散和渗透来回收80.2%的废酸,然后将铜恢复率与98.2%的 can canse 。在废水中吸附重金属离子。 与单独的电力处理相比,水中的Cu2+和CR3+的去除率增加了15%和25%,有机物的去除速率达到了90%[87]。 RU的作用,提取率为81.5%至95.6%。

应该注意的是,除了直接处理重金属废水外,电气下沉的方法还可以间接处理含有金属的固体废物,例如在铸铁过程中,在粉尘中选择性地提取锌的粉尘。

4。结论

重金属污染已成为世界上普遍关注的话题。

(1)与两个维电反应器相比,加强了三维电极反应器的研究和开发,三维反应器在去除和回收重金属效率方面具有明显的优势。

(2)减少电力沉积过程的能源消耗。

(3)目前有效分离不同的重金属离子,电抑郁症可以实现大多数重金属离子的恢复,但是在混合金属废水中,不同重金属的分离和回收仍需要深入研究,以提高分离效率并提高不同重型金属回收的纯度。

(4)扩展电气沉积法在危险废物管理和其他领域的领域中的应用。

简而言之,电气静止的积累是一种具有广泛前景的重金属废水处理技术。

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