含氰电镀废水应用电化学氧化法处理的分析

日期: 2024-04-20 05:09:40|浏览: 105|编号: 52975

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含氰电镀废水应用电化学氧化法处理的分析

摘要:基于电化学氧化法的基本原理并结合相应的实验,对电化学氧化法在含氰电镀废水处理中的应用进行了分析和探讨。

关键词:含氰电镀废水; 电化学氧化法; 治疗策略

1 电化学氧化法概述

电化学氧化法的基本原理是在电解池中设置有机溶液或悬浮液。 接通直流电后,阳极上可捕获电子,氧化有机物或将低价金属氧化成高价金属离子,进而将有机物氧化成高价金属离子。 有机物的氧化(见图1)。 根据电解方法的不同,电化学氧化法分为直接电解氧化法和间接电解氧化法。 它们广泛应用于富营养化水处理。 与传统工艺相比,电化学氧化方法不需要直接添加。 它不使用化学物质,也不需要使用微生物。 它不仅操作简单、易于控制,而且反应速度更快。 优点是相当明显的。

2 电化学氧化法在含氰电镀废水处理中的应用

2.1 实验与分析

2.1.1 基本原理

电化学氧化处理含氰电镀废水主要是在电解过程中向废水中添加相应的氯化钠作为助剂。 电解过程中产生氧化剂氯和次氯酸盐,可以控制氰化物离子的质量浓度。 处理超过500mg/L的电镀废水。 相比之下,直接电化学氧化法可以处理氰化物离子质量浓度超过/L的电镀废水。 在阳极氧化下,氰化物离子可转化为氰酸根离子,氰酸根离子根据不同的pH值进一步氧化成不同的产物,如二氧化碳和氮气、铵离子和草酸盐、铵离子和碳酸盐等。

2.1.2 废水样品

相应废水样品取自某电镀厂废水池。 水质条件为:

2.1.3 实验方法

选择间歇电化学氧化法,电流密度控制在50mA/c㎡,处理废水量200mL,废水温度控制在25℃左右。 采用Ti/PbO2-F和Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极作为阳极,阳极规格为3cm×3cm。 阴极采用Fe、Ti、石墨电极,规格与阳极相同。 将电极距离调节至0.5cm,然后进行吹气搅拌。 实验中可通过阴阳极材料、pH值、氯离子质量浓度等对电镀废水中氰化物离子和COD的去除效果进行分析和研究。

2.2 结果与讨论

2.2.1 阳极材料对废水处理效果的影响

以Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极为阳极,电解处理3小时。 对处理后的废水进行测量。 氰化物离子质量浓度为14.76mg/L,COD质量浓度为159mg/L; Ti/PbO2-F 电极用作阳极。 在阳极同样电解3小时,氰化物离子质量浓度为39.73mg/L,COD质量浓度为172mg/L。 对比两者结果可知,Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极比Ti/PbO2-F电极具有更好的加工效果。 分析原因,主要原因是Ti/PbO2-F电极本身是非活性电极,活性电位较高,而Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极是活性电极,广泛应用于氯气工艺中。和氧气释放。 不仅如此,Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极在降解过程中电池电压较低,因此选择它作为阳极。

2.2.2 正极材料对废水处理效果的影响

以Fe或Ti为阴极,电解处理3小时,并对处理后的废水进行测量。 氰化物离子质量浓度分别为27.48mg/L和16.95mg/L,COD质量浓度分别为170mg/L和176mg/L; 使用Pb或石墨作为阴极。 阴极处,电解3小时后,氰化物离子质量浓度分别为28.6mg/L和29.1mg/L,COD质量浓度分别为181mg/L和197mg/L。 对比四种正极材料发现,除Pb外,其他三种材料的电池压力没有太大差异。 Fe阴极的电池压力最低,表明其降解效果最好,石墨阴极效果最差。 Meier K在相关研究中,采用IrO2-Pt/Ti电极作为阳极,Fe、Cu、Ti等作为阴极,分析其对硝酸盐还原效果的影响。 结果表明,按照去除率从低到高的顺序,以Ti、Cu、Fe为基体的金属电极的电导率可以直接决定被加工物体在电极上获得电子的能力。 阴极材料的活性越强,到达阴极的电子在电解过程中越容易被释放,并能产生原子。 氢态的氢具有很强的还原性,因此这里选择Fe作为阴极材料。

2.2.3 pH值对废水处理效果的影响

不同的pH值对废水处理效果有不同的影响。 当pH值为8时,电解持续3小时,氰化物离子质量浓度为22.86mg/L; 当pH值为10时,电解时间为3小时,氰化物离子质量浓度为14.76mg/L。 L; 当pH值为12时,电解3小时后,氰化物离子质量浓度为27.40mg/L。 比较三种不同的结果可以看出,当pH值为10时,可以获得最佳的降解效果。 氰化物离子和COD均能达到最高的去除率且能耗低。 因此,采用电化学氧化处理含氰废水时,应尽量选择碱性环境。 如果pH值较低,会影响氯对氰化物离子的氧化。 再加上阳极表面存在的OH-放电,随着降解过程的进行,阳极的pH值会逐渐降低。 当pH值降至酸性(7以下)时,废水处理过程中会释放出剧毒的氢氰酸气体,对周围环境造成污染。 但pH值过高会腐蚀电极,也会影响降解效果。 此时,pH值可控制在10。

2.2.4 氯离子对废水处理效果的影响

不添加氯化钠,电解3小时,氰化物离子质量浓度为4.41mg/L,COD质量浓度为250mg/L; 加入0.5g/L氯化钠,电解3小时,氰离子质量浓度为1.90mg/L,COD质量浓度为214mg/L; 加入1.0g/L氯化钠,电解3小时,氰根离子质量浓度为0.15mg/L,COD质量浓度为154mg/L。 可以明显看出,加入氯离子后,氰化物离子和COD的去除效率有所提高。 分析原因主要是因为电化学反应本身比较复杂。 添加氯离子后,不仅会在电极表面发生氰化物离子的直接去除。 电化学氧化也会在Cl-/Cl2或Cl-/ClO-之间进行间接电化学氧化。 当溶液中Cl-的质量浓度足够高时,电化学氧化过程中会产生Cl2和ClO-。 这些产品有助于降低废水中COD的质量浓度。 基于此,当Cl-质量浓度较高时,COD也会有较高的去除率。 相关研究文献指出,如果溶液中Cl-的质量浓度达到CN-的3-5倍,氰化物离子和COD均能达到较高的去除率,并且加入氯离子后,电解液的电导率提高将增加。 、罐体压力的降低有利于降低能耗。

3 结论

总而言之,在污水处理中,含氰电镀废水的处理非常重要。 一旦处理技术选择不当,可能会影响处理的整体效果,进而造成严重的水污染问题。 采用电化学氧化法处理含氰电镀废水,可以确保处理后的废水达到排放标准。 但在技术应用过程中,应明确工艺条件对处理效果的影响,并进行相应的调整和优化,以保证处理效果。 可以实现优化。

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