电絮凝法处理含铬废水的实验研究(1)

攀枝花学院本科毕业设计（论文） 实验结果与讨论

较长的反应时间虽然能带来稳定的处理效果，但设备的体积会随之增加；当然反应时间过短，处理效果又难以得到保证。处理时间与电流强度的关系十分紧密，电流强度越高，处理速率越快，所需的处理时间越短，但会带来副反应过程增加，能耗升高。因此，优化的处理时间与电流强度组合对设备的工程化应用极为关键。

3.3电极板间距对铬去除率的影响

电极间距大小对电流影响最直接，电极间距小，电絮凝处理效果较好，但是能耗较大，并且间距小不利于设备的加工；电极板间距增大、电阻增大，虽然耗能较小，但电絮凝效果也较差。虽然如此，在做实验时电极板间距也不宜太小，因为电极板间距太小加大了浮渣堵塞的可能，容易在极板间造成短路而使设备损伤。 因此将电极板间距分别取为1、2、3、4和5 cm，在pH 值为6.0，电流强度为1.5 A，电絮凝时间为30 min作用条件下的实验结果如图3.3所示：

6261去除率（%）605958575611.522.533.5极板间距（cm)

44.555.5

图3.3电极板间距对六价铬去除率的影响

由图3.3可知， 在极板间距为1cm到2cm增长时，间距增大铬的去除率增加，在极板间距为2cm时达到一个最大值61.5%，随着极板间距在2到5cm增加时，铬的去除率随着间距增加而减小，原因可能是极板间距过小，溶液在极板间的交换量减少，絮凝团块容易在极板间堆积阻塞，这不仅降低了絮凝团的有效接触面积，不利于絮凝沉淀，导致去除效果差，还易引起极板短路。随着极板间距继续增加，离子迁移距离逐渐增加，迁移阻力增大容易造成浓度差极化，电流用来克服阻力导致利用率低下，处理效果降低。极板间距越大，电压相应越高，电

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能消耗也增大。

电极间距小，使得两极间电阻减小，电流强度变大，从而导致絮凝剂和氢氧根离子数量的增加，同时，在极板间距变小时，阴极区电解产生的气体形成的气泡使在阳极形成的铬铝复合物迅速上升导致电极反应加快，加速阳极的铝进一步溶解，使金属离子取得较好的去除效果，。实际操作过程中电极间距不能太小，因为过小的电极间距容易使浮渣堵塞，在极板间造成短路而损伤设备电极间距过大，电解时间过长，就会因在阳极区形成的氧化铝复合物覆盖在阳极表面而易于形成钝化，阻止电解反应的进行。而在间距为2cm时去除率高又不至于间距太短而破坏设备。 综合考虑，电极间距取2cm 为宜。

3.4初始pH值对铬去除率的影响

控制电极的极板间距为2cm，电流强度为1.5A，通电时间为30min，将模拟废水的初始pH分别调到4.0,5.0，6.0，7.0，8.0进行试验，比较铬的去除率的变化，试验结果如图3.4：

70 60 50去除率% 40 30 20 10

0456初始pH789

图3.4初始pH对铬的去除率的影响

由图3.4可见，在电流强度为1.5A、电解时间为30min、极板间距为2cm时，电絮凝法对六价铬的去除率随pH的增长而增长，当pH达到6时，若再继续升高pH，处理效果反而降低。当pH值为4~6时，铬的去除率可以达到60%以上，且基本趋于稳定，当pH为6.0时设备对六价铬的去除率达到最高，当pH值为7~8时，随pH的增大，铬的去除率缓慢减小。研究表明，电絮凝对六价铬的处理首

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先是将六价铬还原成三价铬。当阳极极板为铝时，在电场的作用下阳极溶解生产铝离子经过水解反应生成氢氧化铝及其多核胶体，从而絮凝捕获三价铬及其氢氧化物。pH值对多核胶体的形成影响较大，所以pH值对处理效果的影响比较大，尤其是在电絮凝过程中的影响更加明显。除此之外，三价铬具有两性，既可以溶于酸又可以溶于碱，过高的pH值反而会使已经沉淀的铬重新溶出，使去除率降低，因此，pH宜控制在6~7之间。

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攀枝花学院本科毕业设计（论文） 结 论

4 结 论

本实验研究对比了电流强度、电解时间、电极间距大小及溶液初始pH对铬去除率的直接影响，通过本次实验，结合能耗、实际操作及金属去除率等三方面因素，本次试验得出电絮凝法处理含铬废水的最佳工艺条件为：初始pH= 6.0，电流密度为50 mA/cm2，2 cm，处理时间为30min。

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电极间距为