微电解混凝沉淀处理含砷铬废水

微电解法是一种常用的工业污水处理方法。在微电解体系中，由于铁和碳之间的电位差，废水中形成无数个微原电池，由此产生电极反应并引发一系列的其它反应：原电池反应、络合反应、絮凝沉淀反应、氧化还原反应、电池的电场效应等。在酸性条件下，原电池反应如下：

阴极（C）:2H⁺+2e→2[H]→H₂

阳极（Fe）:Fe-2e→Fe²⁺    

在酸性条件下，铁与Gr6+分别发生如下反应：

3Fe³⁺+Gr₂O₇^2-+H+→3F³⁺+2Gr³⁺+7H₂O

6Fe₃₊+Gr₂O7^2-+14H⁺→6F₃₊+2Gr³⁺+7H₂O

铬由毒性较强的氧化态Gr₂O7^2-转化成毒性较弱的还原态Gr³⁺。

随着微电解反应的进行，重金属离子在阴极沉淀并覆盖在铁屑和活性碳表面形成合金，起到去除重金属离子及合金催化氧化As³⁺的作用，反应如下：

AsO3^3-+[O]→AsO₄^3-

Fe³⁺+ AsO⁴⁺-→FeAsO₄.2H₂O↓

另外，随着反应的进行，在阴极不断释放OH^-，其能与所产生的Gr³⁺反应生成Gr(OH)₃沉淀，能与Fe²⁺与Fe³⁺反应生成Fe(OH)₂与Fe(OH)₃沉底，铁盐沉淀与三价砷、无价砷形成络合物，吸附在铁盐表面，产生絮凝沉淀和共沉淀作用，可有效降低水中砷的含量，从而达到除砷的目的。为了强化铬与砷的去除，在曝气微电解反应出水，投加碱增加OH^-的含量使的，产生更多的Gr(OH)₃、Fe(OH)₂与Fe(OH)₃沉淀，同时投加助凝剂和絮凝使得颗粒物聚集成大的颗粒物形成絮状，使得在沉淀池中更好的泥水分离。

研究表明，曝气微电解混凝沉淀工艺的理想反应条件：反应初始pH=2.5，铁碳比为1：1，固液比为1：:20，反应时间为3h。在此工艺下As和Gr的去除率均可达到99.7%。该工艺对其共存在的金属离子也有较好的去除作用，对COD的去除率为68.1%，去除效果明显。

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