电絮凝除铊工艺的响应曲面优化

摘要

铊(Tl)是一种剧毒的稀有金属元素。近年来,频发的铊污染及铊中毒事件引起了人们对铊污染控制的重视。铊在环境中的迁移性强,含Tl(I)废水是铊向环境进行迁移和释放的重要途径。以铁极板为牺牲阳极,利用曝气电絮凝工艺处理低浓度含Tl(I)废水(<200μg·L^-1)。通过探索性单因素实验,筛选出对Tl(I)去除率影响较为显著的影响因子。以初始pH值、处理时间和电流密度作为考察因子,Tl(I)去除率为响应值进行响应曲面优化,得到相应的二次响应曲面模型。以满足出水标准低于2μg·L^-1为目标,在处理效率最高(12 min)的情况下,最优运行条件为初始pH值10.82,电流密度14.61 mA·cm^-2,Tl(I)的实际去除率(99.23%),与模型预测值(99.09%)接近。验证实验表明,相同工艺条件下真实废水的Tl(I)去除率与模拟废水并无显著差异。能谱(EDS)分析显示铊被有效富集到了絮凝污泥中。电絮凝工艺处理效率高,污泥产生量少,是一种可对含Tl(I)废水进行深度处理的有效方法。