以六價鉻廢水為處理對象，采用電絮凝過程研究了槽電壓、初始濃度、初始pH值、電極材料等工藝參數(shù)對電絮凝過程分離Cr（Ⅵ）離子效率的影響機(jī)理。結(jié)果表明，采用Fe/Fe電極，對初始濃度為105 mg/L的Cr（Ⅵ）離子廢水，最優(yōu)槽電壓為4 V，初始pH值為6，電解60 min，去除率可達(dá)到98.84%。Cr（Ⅵ）的去除率隨著槽電壓的升高而增大，隨著初始濃度以及初始pH值的增加而減小。
研究發(fā)現(xiàn)，初始pH值決定電絮凝過程中Cr（Ⅵ）的主要去除方式，在偏中性范圍內(nèi)Cr（Ⅵ）主要通過絮體吸附作用去除。對不同電極材料的電絮凝過程電解產(chǎn)生的絮體進(jìn)行了初步分析，結(jié)果表明，絮體成分因電極不同而異，不同絮體對重金屬離子吸附能力的差異也較大。
重金屬鉻是電鍍行業(yè)中最主要的污染物。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）公布的資料，鉻是已被確證的致癌物質(zhì)之一，且六價鉻（Cr（VI））已被美國環(huán)境保護(hù)局（EPA）確定為17種高度危險的毒性物質(zhì)之一。當(dāng)前含鉻廢水 的處理工藝主要有化學(xué)絮凝、化學(xué)沉淀、吸附法、膜分離法。傳統(tǒng)的化學(xué)絮凝、化學(xué)沉淀法會產(chǎn)生二次污染且效率低，同時，吸附法和膜分離法成本均較高。電絮凝過程兼具電化學(xué)氧化、絮凝和氣浮3種作用，產(chǎn)生的污泥量少，絮體易脫水、更穩(wěn)定、更易分離，無二次污染，是近幾年發(fā)展起來的頗具競爭力的鉻離子廢水處理方法。
近年來，電絮凝（electrocoagulation，EC）過程去除廢水引起了許多學(xué)者關(guān)注。相對于化學(xué)絮凝，電絮凝過程產(chǎn)生的吸附絮體，顆粒尺寸要遠(yuǎn)小于化學(xué)絮凝，分散程度較為均勻。同時陰極電解產(chǎn)生的微米尺寸的氫氣起到了氣浮作用，其氣浮效果要遠(yuǎn)好于化學(xué)絮凝中曝氣系統(tǒng)的氣泡。相對于傳統(tǒng)的化學(xué)方法，電絮凝過程得到的污泥量更少，污泥脫水性能更好，有利于最終的污泥處理。在對氯離子、pH值、Cr（III）初始濃度、電流等因素對去除效果的影響研究中發(fā)現(xiàn)，串聯(lián)連接電極比并聯(lián)去除效果更好，但電流效率較低，電能消耗和電極材耗分別高出并聯(lián)時40%和43%。
由此可見，對電絮凝技術(shù)處理含鉻廢水過程中的不同影響參數(shù)已經(jīng)有了一定的研究，但對電絮凝過程機(jī)理的研究卻很少。鑒于電極耗材成本問題，目前工業(yè)上主要采用Fe/Fe電極為電極材料，為使研究具備更好的應(yīng)用價值，實(shí)驗(yàn)同樣以Fe/Fe電極的電絮凝過程為主要研究系統(tǒng)，尋找槽電壓、初始濃度、初始pH值對EC過程分離Cr（VI）的最佳工藝參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上，對EC產(chǎn)生的吸附絮體進(jìn)行了初步分析，探索了電極材料對去除Cr（VI）的去除率以及絮體種類、組成的影響。
1 EC過程原理
在EC過程中，犧牲陽極（Fe或Al。）電解產(chǎn)生金屬陽離子，陰極水電解產(chǎn)生H2和OH-，在電場作用下金屬陽離子和OH-發(fā)生電遷移，在溶液中互相結(jié)合并水解生成單核或多核氫氧化物絮體，最終形成有高比表面積且含有豐富表面羥基的氫氧化物絮體。通過配合吸附、網(wǎng)捕卷掃、吸附架橋等作用吸附水中的有毒物質(zhì)。同時，陰極電解產(chǎn)生的H2氣泡可將絮體氣浮運(yùn)輸至溶液表面而分離。
1.1絮體的配合吸附反應(yīng)
吸附絮體表面分布有表面羥基（以三Fe-OH表示），表面羥基和重金屬Cr的配位反應(yīng)式為：
1.2氧化還原反應(yīng)
溶液中Cr（VI）會被Fe2+還原，反應(yīng)式為：
2實(shí)驗(yàn)部分
實(shí)驗(yàn)裝置為自行設(shè)計(jì)的有機(jī)玻璃電解槽，內(nèi)有等間距凹槽以平行固定電極板，尺寸為109mm*74mm*208mm，有效處理體積為1L。電極材料為鐵片和鋁片，尺寸為63mm*147mm*15mm。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
實(shí)驗(yàn)用廢水為K2Cr2O6配制的Cr（VI）模擬廢水。所有實(shí)驗(yàn)均采用直流恒壓模式，在室溫下進(jìn)行。
各電極板間采用單級式接法，每次實(shí)驗(yàn)均用6塊極板，陽極板和陰極板各?塊，電極間距為1cm。實(shí)驗(yàn)前先用240目砂紙粗磨，再用500目砂紙對電極進(jìn)行細(xì)磨至光亮，再用約7%~8%的鹽酸浸泡10min，后用自來水沖洗干凈，即刻使用。
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