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微电解混凝沉淀处理含砷铬废水

223 2019-05-10
工业污水处理

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++Gr2O72-+H+→3F3++2Gr3++7H2O

6Fe3++Gr2O72-+14H+→6F3++2Gr3++7H2O

铬由毒性较强的氧化态Gr2O72-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:

AsO33-+[O]→AsO43-

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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