超声强化内电解处理含铬重金属废水试验研究

摘要

随着工业的不断发展，我国重金属废水污染日趋严重，为生态安全带来了巨大危害。其中含铬废水排放量大，毒性高，如何对含铬废水进行合理处置已成为了人们关注的焦点。 分别对铁屑处理法，铁炭内电解法，超声/铁炭内电解联用法处理含Cr(VI)废水进行试验研究。其中主要内容包括单因素试验、响应曲面优化分析，并对铁炭内电解法处理 Cr(VI)的过程进行了物质浓度变化分析，铁屑表面分析，铁屑和炭屑重复利用分析及反应动力学分析。 通过试验研究得到单独铁屑处理Cr(VI)的最优条件为：pH为2，震荡速度为160rpm，反应时间90 min，铁屑投加量为30g/L，铁屑粒径范围为0.5~2.0mm；铁炭内电解法处理Cr(VI)的最优条件为：pH为2，震荡速度为160rpm，反应时间为60min，铁屑投加量为30g/L，铁屑粒径范围为0.5~2.0mm；超声/铁炭内电解法联合处理 Cr(VI)的最优条件为：pH为2.5，超声功率为100W，反应时间为40min，铁屑投加量为30g/L，铁屑粒径范围为0.5~2.0mm。三种方法在最佳条件下对Cr(VI)的去除率均可达到90%以上，其中超声/铁炭内电解联用方法处理时间短，对酸性要求相对较低，不易受铁屑粒径大小影响。 铁炭内电解法去除 Cr(VI)的过程中，铁屑会不断腐蚀产生亚铁离子并氧化生成铁离子，最终形成铁的氧化物及氢氧化物；废水中的 Cr(VI)被还原成 Cr(III)，并且最终形成沉淀物从水体中析出。铁炭内电解法中铁屑和炭屑可以长期利用。铁炭内电解法去除Cr(VI)符合一级应动力学规律。

目录

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第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 含铬废水的国内外研究现状

1.3 铁炭内电解技术研究进展

1.4 超声降解技术

1.5 超声/铁炭内电解联用技术

1.6 本课题研究意义及内容

第2章 试验材料与测定方法

2.1 试验主要试剂及设备

2.2 试验方法

2.3 响应曲面优化分析

2.4 分析测试方法

2.5 仪器分析

2.6 本章小结

第3章 铁屑处理含铬废水

3.1 铁屑处理六价铬单因素试验

3.2 铁屑处理含铬废水响应曲面优化设计试验

3.3本章小结

第4章 铁炭内电解法处理含铬废水

4.1 铁炭内电解处理六价铬单因素试验

4.2 铁炭内电解处理含铬废水响应曲面优化设计试验

4.3 最佳条件下铁炭内电解处理含铬废水的效能

4.4本章小结

第5章 超声/内电解联用处理含铬废水

5.1 超声/内电解联用处理六价铬单因素试验

5.2 超声/内电解处理含铬废水响应曲面优化设计试验

5.3 最佳条件下超声强化铁炭内电解处理含铬废水的效能

5.4 本章小结

第6章 铁炭内电解法处理含铬废水的机理及动力学分析

6.1铁炭内电解法去除重金属铬的可能性分析

6.2 铁炭内电解法处理六价铬反应过程中物质浓度的变化

6.3 铁屑表面物质分析

6.4 铁屑和活性炭的重复利用

6.5 铁炭内电解处理含铬废水的动力学分析

6.6本章小结

结论

参考文献

致谢