电絮凝处理重金属废水的优化控制策略及其钝化/破钝机理的研究

发布时间：2021-08-31 22:28

　　近十年来水体重金属污染重大事件频频发生,其不仅导致流域水环境质量严重下降,还严重威胁到城市饮用水安全和人民身体健康。因此探索研究高效经济、高自动化水平的重金属废水处理技术已成为该领域的重要发展方向。电絮凝技术具有易操作、无需投加化学物质、易与其他工艺组合应用等优点,已逐步成为重金属废水处理的工业化技术,但其现实应用与发展仍面临处理成本高、自动化水平低以及极板钝化等诸多瓶颈与挑战。本研究从优化效率与成本、提高自动化水平以及降低钝化行为的角度出发,借助响应面设计（RSM）、环境扫描电镜（SEM）、电化学分析、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）及形态分布模拟（MINTEQ）等设计与分析手段,研究电絮凝技术处理含重金属废水过程的最优化设计、实时控制策略以及钝化/破钝机理,其主要的实验结果如下:电絮凝效率与成本的多因素优化实验结果表明:通过基于起始p H、电流密度、极板间距和换极周期构建的重金属（Cr（VI）和Pb、Cd、Zn）去除模型、电能消耗模型以及极板材料消耗模型能够实现电絮凝效率与成本的优化。当起始p H、电流密度、极板间距和换极周期分别设定为3.19、115.6 A/m2... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：169 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

电絮凝基本原理图

博士学位论文颗粒发生无机离子型的电性中和作用而破坏胶体的稳定性；同时电絮凝过程中产生的铝离子、亚铁离子和铁离子等生成一系列含有羟基的高分子线形聚合物[32]，这些高分子聚合物与胶体颗粒间发生高分子型电性中和，然后通过吸附架桥和网捕-卷扫等作用，将废水中的重金属等污染物质去除[33, 34]。电絮凝中的絮凝机制如图 1.4 所示。

将废水中的重金属等污染物质去除[33, 34]。电絮凝中的 所示。图 1.3 胶体双电层结构（A）及相互作用势能（B）Figure 1.3 Double electrode layer of colloid (A) and intermolecular forces (B

【参考文献】：
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本文编号：3375735