《铁电极电絮凝处理含as(ⅲ)废水特性研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铁电极电絮凝处理含as(ⅲ)废水特性研究（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学校代码分 类 号10530X703学密号 201015021412级硕 士 学 位 论 文铁电极电絮凝处理含 As()废水特性研究学 位 申 请 人彭喜指导教师戴友芝教授学学研院科究名专方称业向化工学院环境工程水处理新技术二零一三年六月一日Study on characteristic of wastewatercontainingAs() treating by iron anodeelectrocoagulationdeviceCandidatePeng XiSupervisorProf.Dai YouzhiCollegeProgramSpecializationDegreeUniver
2、sityDateCollege of Chemical EngineeringEnvironmental EngineeringNew Technologyof Water TreatmentMaster of EngineeringXiangtan UniversityJune 1nd, 2013湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明 ：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果 。除了文中特别加以标注引用的内容外 ，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品 。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体 ，均已在文中以明确方式标明 。本人完全意识到本声明的法律后果由
3、本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留 、使用学位论文的规定 ，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅 。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索 ，可以采用影印 、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：导师签名：日期：日期：年年月月日日摘要本论文采用自制的电絮凝装置处理含 As(III)废水，分别研究了各影响因素对As(III)去除效果的影响及其吸附动力学；进一步考察了共存阴离子对 As(III)去除效果的影响及其机制。在此基础上，探
4、讨了电絮凝方法去除 As(III)的机理。具体研究内容和结论如下：考察了电流密度、电荷密度、pH、As(III)初始浓度对 As(III)去除效果的影响，结果表明：电流密度、电荷密度、pH、As(III)初始浓度是影响 As(III)去除的重要因素。在电流密度为 4.2044.66 mA/cm2 范围内，电絮凝处理 As(III)其最高去除率可达到 99.75%，在电流密度达到 17.87 mA/cm2以上，电流密度对 As()去除率的影响趋于稳定。与电流密度相比，电荷密度作为电絮凝的条件参数可能更科学。在 pH 为 59 时，pH 值越高，除砷效果越好。在 As()初始浓度为 5 20 mg
5、/L范围内，随着 As()初始浓度的增加，电絮凝对 As()的去除效果下降，电絮凝处理后废水中 As(III)最低浓度可降至 0.03 mg/L。考察了共存阴离子对 As(III)去除的影响，研究发现氟离子、磷酸根、硅酸根离子在浓度为 0 到 20 mg/L 范围内对 As(III)去除存在抑制作用，抑制机理为竞争性吸附，而硫酸根基本没有影响。氟离子对电絮凝过程去除废水中 As()抑制作用显著，且氟离子浓度越大，抑制作用越明显，但其并不影响溶液中总铁和亚铁的生成。磷酸根离子浓度与砷去除率呈负相关，且磷酸根离子浓度越大，As()去除率越低。硅酸根离子在 pH 为 7 时，存在着少量硅酸盐，其与铁
6、氧化物的结合，占据了 As(III)的结合位点从而影响了电絮凝对 As(III)的去除，但是几乎所有的硅酸盐都以不带电荷的 H2SiO3（99.8%）的形式存在，很难通过电性中和作用吸附在铁氧化物的表面上，因而硅酸根离子对 As()的去除仅表现为微弱的抑制作用。电絮凝处理含 As(III)废水过程符合拟一级动力学，拟合程度较好。运用法拉第定律和溶液中总铁、亚铁的测定证明，电絮凝过程中 Fe(s)首先被电解成 Fe2+(l)，然后被氧化、水解生成 Fe(OH)3(s)。对电絮凝产物进行 XRD、FTIR 分析表明：沉淀样品表面没有砷酸铁晶体生成，砷在氢氧化铁表面可能是以双配位络合的形式存在，As
7、-O 键以配位键的形式与 Fe 形成 As-O-Fe 键。关键词：电絮凝；As()；铁电极；影响因素；共存离子IAbstractThis paper studies treating wastewater containing As() by using self-madeelectrocoagulation device. Firstly, several factors to As(III) removal effects andadsorption kinetics are discussed; furthermore, the effect of the coexisting anio
8、nstoinhibition ofAs(III) exist and its mechanism are investigated; on this basis, themechanism of electroflocculation to As() s removal is analyzed. The main researchcontents and conclusions can be seen as follow:The influences of different parameters, such as current density, charge density,pH, ini
9、tial concentration to removing As() are scrutinized and the experimentalresults show that these parameters are important factors on As() s removal. Whatsmore, the results show that the highest removal rate reaches 99.75% with thetreatment of electrocoagulation when current density value is between 4
10、.2044.66mA/cm2, and the effect of current density to As ()s removal is stabilized when isabove 17.87 mA/cm2. Compared with current density, the charge density may be morescientific to be electrocoagulations condition parameter. Furthermore, the higher isthe value, the better effect of removing arsen
11、ic in pH 59. When As() initialconcentration is within the range of 520 mg/L, the effect of electrocoagulationtoAs() removal declines with the increase in initial concentration of As(), and theminimum concentration can be reduced to 0.03 mg/L.Researching about influence of coexisting anions to As(III
12、)s removal finds thatfluoride, phosphate and silicate ions inhibit As() s removal when the density is 0mg/L to 20 mg/L, and the inhibition mechanism is competitive adsorption, however,the removal rate is not affected when sulfate exists. Fluoride ion plays a significantinhibitory role in As() s remo
13、val during the electroflocculation process, and thehigher the concentration of fluoride ion, the more obvious the inhibition will be, but isdoes not affect the generation of total iron and ferrous iron in the solution.Concentration of phosphate irons and arsenic removal rate are negatively correlated,and the higher the concentration of phosphate ions, the lower the removal rate ofAs(). When the pH is 7, silica
