电絮凝处理重金属废水实验

电絮凝处理重金属废水实验汇报人：张石磊时间：2009-06-29汇报内容工作进展小试实验中试准备下一步计划存在的主要问题小试装置图主要参数：电絮凝用铝板作为阳极、不锈钢板作为阴极阳极板厚10mm，有效体积：1.8L基本原理•电絮凝是利用铝阳极在电流作用下溶解生成铝的氢氧化物，凝聚水中的胶体物质而使水获得净化的一种电化学方法。主要有三个过程（1）阳极电解产生絮凝剂（2）胶体脱稳（3）脱稳胶体形成絮凝体。•电极反应如下：阳极：3  3AlAle221222HOOHe222ClCle阴极：22222222HOeHOHHeH初步考察主要参数对含Pb、Cd、As、Zn废水处理的影响pHHRT电导率电流重金属浓度絮凝剂PAM实验内容主要参数：•实验方法•分别测定每一种离子在不同影响因素下的最优条件，选取适当值正交，再测四种离子混合液在不同影响因素下的最优条件，选适当值正交•测试方法离子测试方法型号原子荧光光度法火焰原子吸收分光光度法H108J-Y6170火焰原子吸收分光光度法H108J-Y6170火焰原子吸收分光光度法H108J-Y6170AsPbCdZn阳极溶解产生的金属离子在水中生成一系列多核水解产物，是很好的絮凝剂，与原水中的胶体、可溶性污染物等结合生成较大絮体，通过研究6～12范围内pH值对去除率的影响找出最优pH值。1.实验一pH值对Pb离子去除率的影响Pb的相关实验拟定pH实际pH出水pH电压出水浓度mg/L去除率66.0110.3410.30.236997.10%77.0110.2710.10.0349299.57%88.069.538.30.0871598.93%99.039.83——0.0004399.99%1010.0710.147.80.0178099.78%1111.0010.76——0.0710699.13%11.511.5710.838.30.178197.82%1212.0611.658.00.215697.36%电流密度：10mA/cm2电解质投加量:1g/LNa2SO4流量：1.5L/min电解时间：67s进水浓度：8.167mg/L排放标准：1.0mg/L1.pH值对Pb离子去除率的影响由图可知电絮凝对铅有较好的处理效果，去除率达96%以上，最优pH为9，且出水浓度在0.3mg/L以下，可达标排放（排放标准为1mg/LGB8978-1996一级).pH对Pb去除的影响00.050.10.150.20.25678910111213pH出水浓度（mg/L）96.50%97.00%97.50%98.00%98.50%99.00%99.50%100.00%不同pH下Pb的去除（出水浓度）不同pH下Pb的去除（去除率）拟HRT（s）实际流量（L/min）实际HRT（s）出水pH出水pH电压(v)出水浓度mg/L去除率402.74010.4810.489.30.168097.74%601.86010.5510.559.70.129698.26%701.57210.7010.7010.30.137198.16%901.179210.8310.839.90.138698.14%1100.9411510.9410.9411.70.149197.99%1300.8313010.7210.7212.30.141398.10%1500.7015410.8510.8512.60.146998.02%1700.6416910.1310.1312.20.134098.20%2.实验二电解时间对Pb离子去除率的影响电流密度：10mA/cm2电解质投加量:1g/LNa2SO4流量：1.5L/min电解时间：67s进水浓度：8.167mg/L排放标准：1.0mg/L电解质浓度：1g/LNa2SO4电流密度：10mA/cm2进水浓度：7.432mg/LpH:9.97排放标准：1.0mg/LHRT对Pb的影响00.050.10.150.2406080100120140160180HRT(s)出水浓度（mg/L)97.70%97.80%97.90%98.00%98.10%98.20%98.30%不同HRT下Pb的去除（出水浓度）不同HRT下Pb的去除（去除率）由图可知，最优HRT为60s,即流量为1.8L/min,出水均在0.2以下，可达标排放（GB8978-1996一级Pb为1mg/L)3.实验三Pb离子浓度对Pb去除的影响拟定浓度mg/L进水pH出水pH电压（v）进水浓度mg/L出水浓度mg/L去除率备注5--11.2413.55.8980.680388.47%达标109.9910.9410.0211.680.227298.05%达标1510.0511.0112.916.290.102699.37%达标259.9611.299.924.610.222299.10%达标电解质浓度：1g/LNa2SO4电流密度：10mA/cm2电解时间：70spH:9.97排放标准：1mg/LPb浓度对去除的影响00.20.40.60.851015202530Pb进水浓度(mg/L)Pb出水浓度（mg/L)86.00%88.00%90.00%92.00%94.00%96.00%98.00%100.00%出水浓度（mg/L)去除率由图可知，电絮凝对15-25mg/LPb的去除率较高，对低浓度Pb的去除率较低但均可达标排放（GB8978-1996一级Pb为1mg/L）电流密度出水浓度电流（A）出水pH电压（v）去除率59.210.164.30.0176199.78%101810.749.00.0359899.56%152710.9914.80.0493199.40%2033.710.6220.10.349895.72%4.实验四电流密度对Pb去除率的影响。电解质浓度：1g/LNa2SO4pH:10流量：1.5L/min电解时间：70s进水浓度：8.167mg/L排放标准：1mg/LmA/cm2mg/L电流对Pb去除的影响00.050.10.150.20.250.30.350.4010203040电流(A)Pb出水浓度（mg/L)95.00%96.00%97.00%98.00%99.00%100.00%出水浓度（mg/L)去除率随着电流的升高，Pb的去除率缓慢下降，而30A后，去除率会明显下降，所以最优电流应为9A，即电流密度为5mA/cm2，但总体来看仍有较高的去除率，且出水达标（GB8978-1996一级Pb为1mg/L）。拟电解质浓度（g/L）电导率（ms/cm）出水pH电压（v）出水浓度（mg/L）去除率0.00.779.5710.70.0498598.84%0.21.11--9.10.0199899.54%0.41.438.988.20.0647798.50%0.61.758.877.20.0492998.86%0.82.049.226.80.0607398.59%1.02.339.256.20.0540198.75%1.22.638.935.70.0571598.68%1.42.929.295.60.0650098.49%5.实验六不同电解质浓度下Pb的去除率pH:9.00流量：1.8L/min电流：9APAM：0.4mg/L进水浓度：4.314mg/LPb排放标准：1mg/L电解质浓度的影响00.010.020.030.040.050.060.070.511.522.533.5电导率（ms/cm)出水浓度（mg/L)98.40%98.60%98.80%99.00%99.20%99.40%99.60%出水浓度(mg/L)去除率Pb去除率随电导率变化如图所示，发现当电导率为1ms/cm时，去除率最高，对应电解质浓度为0.2mg/L硫酸钠，但当Pb浓度在5mg/L左右，即便不加电解质，出水仍可达标排放。6.Pb正交试验序号1234试验结果去除率因素名称pH电流电解时间PAM（mg/L）出水浓度mg/L实验199600.40.0466299.06%实验2918700.60.0350499.29%实验3927900.80.122197.53%实验4109700.80.0684998.61%实验51018900.40.0120399.76%实验61027600.60.0037599.92%实验7119900.60.0408999.17%实验81118600.80.0379599.23%实验91127700.40.0975598.02%正交试验结果为：最适组合为，pH=10，电流18A，停留时间60s,PAM为0.6mg/LCd的相关实验•实验一不同pH下Cd的去除•阳极溶解产生的金属离子在水中生成一系列多核水解产物，是很好的絮凝剂，与原水中的胶体、可溶性污染物等结合生成较大絮体，通过研究4～11范围内pH值对去除率的影响找出最优pH值。拟定pH实际pH出水pH电压(v)电压(v)电导率ms/cm出水浓度mg/L去除率44.099.5612.712.72.420.107796.07%54.969.4810.710.72.500.0028699.90%66.019.579.59.52.500.0080699.71%77.079.759.99.9--0.0400598.54%87.9010.4110.010.02.620.0852396.89%99.079.2010.710.72.590.000499.99%109.939.168.88.82.62----1110.969.488.58.52.78----）--：为未测出1.不同pH下Cd的去除电流密度：10mA/cm2电解质投加量:1g/LNa2SO4流量：1.5L/min电解时间：67s进水浓度：2.739mg/L排放标准：0.1mg/LpH对Cd的影响如图所示，其中9-11为最佳范围，由于Pb的最优pH为10，选最优pH为10，注意当pH为4时，出水不达标，其它值下可实现达标排放（GB8978-1996一级Cd为0.1mg/L)pH的影响00.020.040.060.080.10.12456789101112pH出水浓度(mg/L)95.50%96.00%96.50%97.00%97.50%98.00%98.50%99.00%99.50%100.00%100.50%出水浓度(mg/L)去除率2.实验二电解时间对Cd离子去除率的影响拟HRT(s)实际流量（L/min）实际HRT（s）出水pH电压(v)出水浓度mg/L去除率402.7040.0010.6812.80.0523497.29%601.8658.0610.5412.70.0375098.06%701.4773.4710.4012.70.0332898.28%901.2090.0010.7412.90.0101899.47%1100.96112.5010.9713.6----1300.88122.7310.7214.10.0166599.14%电流密度：10mA/cm2电解质投加量:1g/LNa2SO4流量：1.5L/min进水浓度：2.739mg/L排放标准：0.1mg/LHRT对Cd去除的影响00.010.020.030.040.050.06020406080100120140HRT（s)出水浓度（mg/L)97.00%97.50%98.00%98.50%99.00%99.50%100.00%出水浓度(mg/L)去除率由图可知，最优HRT为90s,对应流量为1.2L/min。当HRT在40-130s内，出水均可达标。（GB8978-1996一级Cd为0.1mg/L)3.实验三不同电流下Cd的出水电流密度mA/cm2实际电流（A）电压（v）出水pH出水浓度mg/L59.15.09.880.029871017.910.410.310.032211526.917.610.42--由表可知，电流对Cd的去除影响不大，出于节能，可选9A，且出水均可达标排放(GB8978-1996一级Cd0.1mg/L)-