三维电催化氧化处理柠檬酸络合镍废水的研究

【摘要】柠檬酸具有酸性、缓冲、络合等多种功能，作为缓冲剂和络合剂广泛应用于化学镀镍中。化学镀镍废水成分复杂，主要含有络合镍离子、次磷酸盐和亚磷酸盐以及难降解有机物。它具有致癌、致畸、致突变作用，生物降解性差，是水处理领域的难点。电催化氧化法的原理是利用电极，生成活性氧化物，直接或间接降解污染物。因其处理效率高、适用范围广、易于控制、无二次污染而受到广泛关注。本文采用三维电催化氧化技术研究了柠檬酸模拟废水和柠檬酸络合镍废水的三维降解过程，并将其应用于以柠檬酸为络合剂的化学镀镍废水的处理。主要研究内容如下：以石墨板为阴极和阳极，陶瓷颗粒作为颗粒电极，形成三维电催化氧化体系，对柠檬酸模拟废水和柠檬酸络合镍废水的降解过程为研究过。研究了工艺参数对三维电催化氧化效率的影响，分析了降解机理，拟合了降解过程的动力学。结果表明，三维电催化氧化可以有效破坏柠檬酸的复杂结构，并对柠檬酸和镍进行降解。去除过程均遵循一级动力学。采用电催化氧化-化学沉淀耦合工艺处理化学镀镍废水。电催化氧化的优化条件为：槽电压17.5V，初始pH值7，NaCl用量17g/L，反应时间90min；单因素实验结果表明，化学沉淀的最佳工艺条件是不调节pH值，以CaO为沉淀剂，CaO用量为3g/L，反应时间为30min。在此工艺条件下，COD、镍离子和总磷去除率分别为94.48%、99.89%、99.96%。最终出水COD浓度为43mg/L，镍离子浓度为0.08mg/L，总磷浓度为0.24mg。 /L，可满足《电镀污染物综合排放标准》（GB 21900-2008）表3的要求