微電解處理含鉻、鎳重金屬廢水方案

微電解反應機制

   微電解技術是采用工業鑄鐵屑為原料，利用微電池腐蝕原理所引起的電化學、化學反應和物理反應(包括氧化-還原、置換、絮凝、吸附、共沉過濾等諸多原理)綜合作用，去除水中重金屬的一門技術。在整個反應塔中介質分為三層：氧化-還原主反應層、絮凝層和過濾層.微元腐蝕電池是由于金屬表面的電化學不均勻性，在金屬表面出現許多微小的電極，從而形成微電池.微電池反應是一個短路原電池發生的過程，電子回路短接，電流不對外作功，電子自耗于微電池的陰極還原反應中.鑄鐵中碳質量分數在2.0%～6.67%，并含有硅、錳、硫等雜質，鑄鐵實際上是鐵、碳、硅的合金.微電解技術主要利用鑄鐵屑表面化學成分不均勻及金屬組織不均勻性構成的微電池.當鑄鐵屑浸沫在電解質溶液(含Cr6+，Cu2+，Ni2+，Zn2+廢水)中時，由于不同相之間存在電位差，因而在鑄鐵表面形成了無數以鐵為陽極，碳化鐵，硅和其他雜質為陰極的微小腐蝕電池.在電解質即陰極去極化劑作用下(含Cr2O72-溶液)，反應會大大加快.又由于鑄鐵屑疏松多孔、表面積大使反應迅速完成.氧化-還原主反應層是微電解技術的核心。

2 實驗裝置和實驗方法

   廢水處理工藝流程如圖2，配制實驗所需水樣100L，用泵打入反應塔，出水流入沉淀池，每隔30min取水樣分析，反應條件為室溫.反應塔運行一段時間后，處理能力下降，沉淀增加，阻力增大，需用水和壓縮空氣聯合沖洗，沖洗水排入沉淀池，鐵屑得到再生，即可重復實驗.實驗分析儀器：DR/200分光光度計；PHS-2C酸度計；DT-100分析天平，實驗采用單因素實驗法，逐一考察各因素的影響趨勢.在本系統水樣的處理過程中，pH值，濃度，反應時間等是影響處理效果的主要因素。

3 綜合效果

   進水pH=4；p(Cr⁶⁺)=100mg/L；p(Cu²⁺)=30mg/L；p(Zn²⁺)=100mg/L；p(Ni²⁺)=30mg/l；反應時間t=5min溫度：室溫；實驗數據見表1：

4 結論

   (1)微電解法在適宜的pH范圍和適當反應時間條件下，可以綜合處理多種重金屬離子，出水可以直接達標排放.微電解技術適合于處理pH值在3.2～5.5；反應時間5min以上；Cu2+質量濃度小于30mg/L，Ni質量濃度小于30mg/L，Cr6+質量濃度小于100mg/L，Zn2+質量濃度小于100mg/L綜合性的重金屬廢水.

? ?(2)微電解法不用投加化學藥劑，運行費用低，污泥量少，原料易得，價格低廉，微電解裝置簡單，易于定型，可實現自動化操作，減輕工人勞動強度。

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