电化学在线制备高铁酸盐装置的开发及用于实际含氰废水的处理研究

摘要

高铁酸盐是新型的绿色水处理剂，具有很好的应用前景。本文在概述高铁酸盐的性质、制备方法以及在水处理中的应用的基础上；采用自制的电化学装置，研究了电化学在线制备高铁酸盐的运行参数；并对电化学在线制备高铁酸盐应用于含氰综合电镀废水和含氰石化废水的处理进行了研究。主要研究结论如下： （1）研究了电化学在线制备高铁酸盐的工艺条件，在容积为10 L的电化学装置，阳极为市售灰铸铁板，电解液为NaOH的基础上，探讨了电极组合方式、碱液浓度、电极间距、电流密度和离子浓度对高铁酸盐生成的影响。结果表明，电化学在线制备高铁酸盐的最佳条件如下：电极组合方式双阴极；碱液浓度为250 g/L；电极间距d=2 cm；电流密度Id=31.25 mA·cm-2；最佳的NaCl浓度为100 g/L；最佳条件下最大电流效率为22%。同时，设计出一种组合式电解槽，为高铁酸盐的工业化生产和应用提供了技术支持。 （2）以含氰综合电镀废水为研究对象，研究了电化学在线制备高铁酸盐同步去除废水中的总氰化物（TCN）、Cu2+和 Ni2+，考察了不同反应 pH值和不同投加量对废水中总氰化物（TCN）、Cu2+和 Ni2+去除效果的影响，并对比了高铁酸盐处理的成本。结果表明，高铁酸盐不仅快速高效的去除电镀废水的氰化物，而且依靠反应产物的吸附絮凝作用进一步去除了 Cu2+和 Ni2+，实现了同步去除氰化物和重金属；在反应pH值为9~10，投加量为0.024~0.048 mmol/L时，高铁酸盐对废水中三种污染物的去除率均达到90%以上。 （3）以含氰石化废水中的SCN-为研究对象，研究了不同反应pH值和不同高铁酸盐投加量对废水中SCN-去除效果的影响。结果表明，高铁酸盐可以高效氧化石化废水中的 SCN-，且反应后的产物不会带来二次污染；在反应 pH值为7~9，高铁酸盐的投加量为0.032~0.064 mmol/L时，高铁酸盐对废水中SCN-的去除效果最佳，此时SCN-的去除率可达到90%以上。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 高铁酸盐

1.3 含氰废水的特点、危害及处理方法

1.4 论文研究目的、意义及内容

第2章 电化学在线制备高铁酸盐的研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 电化学在线制备高铁酸盐装置及原理

2.4 实验结果与讨论

2.5 一种组合式电解槽的设计

2.6 本章小结

第3章 高铁酸盐处理含氰综合电镀废水的实验研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第4章 高铁酸盐处理含氰石化废水的实验研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果