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电镀废水中镍（活性炭纤维）的电吸附性能实验

2017-9-25 10:22:07 2022

0 　　千实科技资讯：活性炭纤维对电镀废水中镍的电吸附性能实验。电镀、石化和制药是当今全球三大污染工业。据不完全统计，全国电镀厂点约1 万家，每年排出的电镀废水约40 亿m3，约占废水总排放量的10%。电镀废水的水质复杂，成分不易控制，其中含有铬、镉、镍、铜、锌、金、银等重金属离子和氰化物等，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。因此，对电镀废水的治理历来受到各国*的重视，对电镀废水各种治理方法和工艺的研究也很多，主要有物理化学法、电解法、离子交换法和膜处理法等。但这些方法都不同程度地存在操作困难、运行费用高和易造成二次污染严重等问题。　　　　用电吸附法去除水中各种带电粒子的研究己经得到了人们的广泛重视，电吸附可用于对水中各类盐分的去除，对铜、镍等金属离子和部分极性较大的有机物也有较好的去除效果。应用电吸附法处理重金属离子废水，不但可以减轻环境污染，更能回收其中的重金属物质，具有很好的发展前景。　　　　实验方法与步骤: 　　为有效减少其他离子对镍离子去除的干扰，采用模拟电镀废水作为试验用水，即用蒸馏水与分析纯级氯化镍按比例配制到所需浓度。　　电吸附实验　　取两份等面积(5 mm ×10 mm)活性炭纤维(活性炭纤维经过酒精浸泡5 h 取出后，用蒸馏水煮沸1h，再置于干燥箱中于105 ℃下烘干备用)分别作为复合电极正负极的电吸附剂，配制不同浓度的氯化镍溶液作为原水模拟含镍废水，将正负电极置于反应器中，在正负电极上分别施加设定的直流电极电位，使用恒温磁力搅拌器匀速缓慢搅拌模拟溶液，整个试验过程溶液都在恒温(25±0.5) ℃下进行。每隔5 min 取水样测定镍离子的浓度。　　　　分析测试方法：　　测试方法：镍离子浓度的测定采用丁二酮肟(二甲基乙二醛肟)光度法。　　分析方法：根据Ni2+标准曲线方法，将不同条件下测得的Ni2+吸光度折算成浓度，再计算Ni2+的吸附量及其去除率。　　　　动力学分析: 　　为考察Ni2+在ACF 电极上的吸附动力学行为，将初始质量浓度为40 mg/L 的模拟废水在电极电位为0.5、1.0、1.5 V 正电极化下的电吸附数据分别进行准一级、准二级动力学拟合，结果见表1。　　由表1 可知，ACF 电吸附Ni2+过程经准二级拟合后线性程度最好，说明ACF 电吸附Ni2+过程遵循拟二级反应动力学规律。　　　　结论：** 　　(1)在施加电极电位为1.0 V，活性炭纤维表面积为50 cm2，电极板间距为30 mm，溶液初始质量浓度为20 mg/L 条件下，达到平衡后，Ni2+的去除率可达88.15%。　　(2)实验研究了活性炭纤维表面积、电极电位、电极板间距、溶液初始浓度的变化对含模拟电镀废水中Ni2+的吸附效果影响。通过分析得出：电吸附装置对低浓度Ni2+有较好的吸附效果; 复合电极有效面积的增加不但可以增加电极对Ni2+的电吸附量，还可以增加电吸附的效率;电极板间距越小，电吸附效果越好;电极电位的提高可以有助于电吸附过程，但过高的电极电位(1.5 V 以上)将导致电解反应，产生大量气泡，影响吸附效果，增加能耗。通过动力学模拟，ACF 电吸附Ni2+过程遵循拟二级反应动力学规律。　　(3)开发和应用电吸附对电镀废水的处理、回收其中重金属，还需要对多种重金属同时存在时的电吸附过程进行研究;应用过程中，应控制电吸附电极电位，同时研发出电极板面积较大、间距较小的高效电吸附装置，将有效推动该项技术的应用和发展。　　参考资料：http://www.emtec-papertest.cn/Support/197.html 0
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