电絮凝过程处理含铬废水

以六价铬废水为处理对象，采用电絮凝工艺，研究槽电压、初始浓度、初始pH值、电极材料等工艺参数对电絮凝过程中Cr(VI)离子分离效率的影响机制过程。结果表明，采用Fe/Fe电极，对于初始浓度为105 mg/L的Cr(VI)离子废水，最佳槽电压为4 V、初始pH值为6，去除率可达98.84%电解60分钟后。 Cr(Ⅵ)的去除率随着槽电压的增加而增加，随着初始浓度和初始pH值的增加而降低。

研究发现，初始pH值决定了电絮凝过程中Cr(Ⅵ)的主要去除方式。在中性范围内，Cr(Ⅵ)主要通过絮体吸附去除。对不同电极材料电絮凝过程中电解产生的絮体进行了初步分析。结果表明，不同电极絮体的组成不同，不同絮体对重金属离子的吸附能力也存在较大差异。

重金属铬是电镀行业最主要的污染物。根据世界卫生组织（WHO）公布的信息，铬是已确认的致癌物质之一，而六价铬（Cr(VI)）已被美国环境保护署（EPA）确定为17种高度危险有毒物质之一。目前含铬废水的处理工艺主要有化学絮凝、化学沉淀、吸附、膜分离等。传统的化学絮凝、化学沉淀方法会产生二次污染，效率低。同时，吸附法和膜分离法的成本较高。电絮凝工艺结合了电化学氧化、絮凝和气浮三种功能。产生污泥少，絮体易脱水，更稳定，更易分离，无二次污染。这是近年来开发的一个非常有竞争力的工艺。铬离子废水处理方法。

近年来，电絮凝（EC）工艺去除废水引起了许多学者的关注。与化学絮凝相比，电絮凝工艺产生的吸附絮体的粒径比化学絮凝小得多，分散程度也比较均匀。同时，阴极电解产生的微米级氢气起到气浮作用，其气浮效果比化学絮凝中曝气系统中的气泡好得多。与传统化学法相比，电絮凝工艺产生的污泥较少，污泥脱水性能较好，有利于污泥的最终处理。在研究氯离子、pH值、Cr(III)初始浓度、电流等因素对去除效果的影响时发现，串联电极比并联有更好的去除效果，但电流效率较低，功耗和电极材料消耗分别比并联时高40%和43%。

可见，对于电絮凝技术处理含铬废水过程中不同影响参数的研究已有一定的研究，但对电絮凝过程机理的研究较少。考虑到电极耗材的成本，目前工业上主要采用Fe/Fe电极作为电极材料。为了使研究具有更好的应用价值，实验还以Fe/Fe电极的电絮凝工艺为主要研究体系，寻找槽电压、初始浓度和初始pH值是Cr分离的最佳工艺参数。（六）在EC过程中。在此基础上，对EC产生的吸附絮凝体进行了初步分析，探讨了电极材料对Cr(VI)的去除率。以及絮体类型和成分的影响。

1 EC工艺原理

在EC过程中，牺牲阳极（Fe或Al.）电解产生金属阳离子，阴极水电解产生H2和OH-。在电场作用下，金属阳离子和OH-发生电迁移，在溶液中相互结合并水解形成单核。或多核氢氧化物絮体，最终形成具有高比表面积和丰富表面羟基的氢氧化物絮体。它通过吸附、网捕、吸附架桥相结合的方式吸收水中的有毒物质。同时，阴极电解产生的H2气泡可以将絮凝物上浮并输送到溶液表面进行分离。

1.1 絮体的协同吸附反应

吸附絮体表面分布有表面羟基（以tri-Fe-OH为代表）。表面羟基与重金属Cr的配位反应式为：

1.2 氧化还原反应

溶液中的Cr(VI)会被Fe2+还原，反应式为：

2实验部分

实验装置是自行设计的有机玻璃电解槽，具有等间距的凹槽，用于平行固定电极板。尺寸为109mm*74mm*208mm，有效处理容积为1L。电极材料为铁片和铝片，尺寸为63mm*147mm*15mm。详细内容请参考更多相关技术文档。

实验废水为Cr(VI)模拟废水。所有实验均在室温下以直流恒压模式进行。

各极板之间采用单级连接方式。每个实验使用6块电极板，1块阳极板和1块阴极板。电极间距为1cm。实验前，先用240目砂纸粗磨电极，再用500目砂纸细磨电极至光亮，然后在7%～8%左右的盐酸中浸泡10分钟，然后冲洗用自来水冲泡并立即使用。

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