電絮凝處理重金屬廢水的優(yōu)化控制策略及其鈍化/破鈍機(jī)理的研究
發(fā)布時間:2021-08-31 22:28
近十年來水體重金屬污染重大事件頻頻發(fā)生,其不僅導(dǎo)致流域水環(huán)境質(zhì)量嚴(yán)重下降,還嚴(yán)重威脅到城市飲用水安全和人民身體健康。因此探索研究高效經(jīng)濟(jì)、高自動化水平的重金屬廢水處理技術(shù)已成為該領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。電絮凝技術(shù)具有易操作、無需投加化學(xué)物質(zhì)、易與其他工藝組合應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn),已逐步成為重金屬廢水處理的工業(yè)化技術(shù),但其現(xiàn)實(shí)應(yīng)用與發(fā)展仍面臨處理成本高、自動化水平低以及極板鈍化等諸多瓶頸與挑戰(zhàn)。本研究從優(yōu)化效率與成本、提高自動化水平以及降低鈍化行為的角度出發(fā),借助響應(yīng)面設(shè)計(jì)(RSM)、環(huán)境掃描電鏡(SEM)、電化學(xué)分析、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)及形態(tài)分布模擬(MINTEQ)等設(shè)計(jì)與分析手段,研究電絮凝技術(shù)處理含重金屬廢水過程的最優(yōu)化設(shè)計(jì)、實(shí)時控制策略以及鈍化/破鈍機(jī)理,其主要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:電絮凝效率與成本的多因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:通過基于起始p H、電流密度、極板間距和換極周期構(gòu)建的重金屬(Cr(VI)和Pb、Cd、Zn)去除模型、電能消耗模型以及極板材料消耗模型能夠?qū)崿F(xiàn)電絮凝效率與成本的優(yōu)化。當(dāng)起始p H、電流密度、極板間距和換極周期分別設(shè)定為3.19、115.6 A/m2...
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:169 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
電絮凝基本原理圖
博士學(xué)位論文顆粒發(fā)生無機(jī)離子型的電性中和作用而破壞膠體的穩(wěn)定性;同時電絮凝過程中產(chǎn)生的鋁離子、亞鐵離子和鐵離子等生成一系列含有羥基的高分子線形聚合物[32],這些高分子聚合物與膠體顆粒間發(fā)生高分子型電性中和,然后通過吸附架橋和網(wǎng)捕-卷掃等作用,將廢水中的重金屬等污染物質(zhì)去除[33, 34]。電絮凝中的絮凝機(jī)制如圖 1.4 所示。
將廢水中的重金屬等污染物質(zhì)去除[33, 34]。電絮凝中的 所示。圖 1.3 膠體雙電層結(jié)構(gòu)(A)及相互作用勢能(B)Figure 1.3 Double electrode layer of colloid (A) and intermolecular forces (B
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電絮凝在水處理中的研究進(jìn)展[J]. 鄭志勇,徐海音,宋佩佩,楊朝暉,趙峰. 現(xiàn)代化工. 2015(04)
[2]電芬頓法處理重金屬絡(luò)合物Ni-EDTA的研究[J]. 邵天元,李新寶,張寶鋒,張家興,李國亭,趙旭. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]疏浚對湖泛的影響:以太湖八房港和閭江口水域?yàn)槔齕J]. 陳超,鐘繼承,范成新,申秋實(shí),劉成. 中國環(huán)境科學(xué). 2014(08)
[4]鋁鐵電極聯(lián)用電絮凝法處理Cu-EDTA絡(luò)合廢水[J]. 譚竹,楊朝暉,徐海音,黃兢,李璇,宋佩佩,楊堅(jiān). 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(08)
[5]巢湖重污染匯流灣區(qū)沉積物重金屬污染特征及風(fēng)險評價[J]. 劉成,邵世光,范成新,周麒麟,商景閣. 中國環(huán)境科學(xué). 2014(04)
[6]周期換向電絮凝法用于處理含鉻廢水研究[J]. 虞少嵚,熊道文,陳湘斌,游建軍,熊珊,王合德. 中國環(huán)境科學(xué). 2014(01)
[7]水泥、粉煤灰及DTCR固化/穩(wěn)定化重金屬污染底泥[J]. 謝華明,曾光明,羅文連,王川,黃兢,徐海音,楊朝暉. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]電絮凝技術(shù)在水處理中的應(yīng)用[J]. 張石磊,江旭佳,洪國良,童美萍. 工業(yè)水處理. 2013(01)
[9]DTCR協(xié)同水泥固化/穩(wěn)定化重金屬污染底泥的研究[J]. 王川,楊朝暉,曾光明,汪理科,徐海音,謝華明. 中國環(huán)境科學(xué). 2012(11)
[10]微生物瀝浸法去除底泥中的重金屬[J]. 謝華明,楊朝暉,徐海音,高萬超,黃兢,曾光明,李小江,唐志剛. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2012(04)
本文編號:3375735
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:169 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
電絮凝基本原理圖
博士學(xué)位論文顆粒發(fā)生無機(jī)離子型的電性中和作用而破壞膠體的穩(wěn)定性;同時電絮凝過程中產(chǎn)生的鋁離子、亞鐵離子和鐵離子等生成一系列含有羥基的高分子線形聚合物[32],這些高分子聚合物與膠體顆粒間發(fā)生高分子型電性中和,然后通過吸附架橋和網(wǎng)捕-卷掃等作用,將廢水中的重金屬等污染物質(zhì)去除[33, 34]。電絮凝中的絮凝機(jī)制如圖 1.4 所示。
將廢水中的重金屬等污染物質(zhì)去除[33, 34]。電絮凝中的 所示。圖 1.3 膠體雙電層結(jié)構(gòu)(A)及相互作用勢能(B)Figure 1.3 Double electrode layer of colloid (A) and intermolecular forces (B
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電絮凝在水處理中的研究進(jìn)展[J]. 鄭志勇,徐海音,宋佩佩,楊朝暉,趙峰. 現(xiàn)代化工. 2015(04)
[2]電芬頓法處理重金屬絡(luò)合物Ni-EDTA的研究[J]. 邵天元,李新寶,張寶鋒,張家興,李國亭,趙旭. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]疏浚對湖泛的影響:以太湖八房港和閭江口水域?yàn)槔齕J]. 陳超,鐘繼承,范成新,申秋實(shí),劉成. 中國環(huán)境科學(xué). 2014(08)
[4]鋁鐵電極聯(lián)用電絮凝法處理Cu-EDTA絡(luò)合廢水[J]. 譚竹,楊朝暉,徐海音,黃兢,李璇,宋佩佩,楊堅(jiān). 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(08)
[5]巢湖重污染匯流灣區(qū)沉積物重金屬污染特征及風(fēng)險評價[J]. 劉成,邵世光,范成新,周麒麟,商景閣. 中國環(huán)境科學(xué). 2014(04)
[6]周期換向電絮凝法用于處理含鉻廢水研究[J]. 虞少嵚,熊道文,陳湘斌,游建軍,熊珊,王合德. 中國環(huán)境科學(xué). 2014(01)
[7]水泥、粉煤灰及DTCR固化/穩(wěn)定化重金屬污染底泥[J]. 謝華明,曾光明,羅文連,王川,黃兢,徐海音,楊朝暉. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]電絮凝技術(shù)在水處理中的應(yīng)用[J]. 張石磊,江旭佳,洪國良,童美萍. 工業(yè)水處理. 2013(01)
[9]DTCR協(xié)同水泥固化/穩(wěn)定化重金屬污染底泥的研究[J]. 王川,楊朝暉,曾光明,汪理科,徐海音,謝華明. 中國環(huán)境科學(xué). 2012(11)
[10]微生物瀝浸法去除底泥中的重金屬[J]. 謝華明,楊朝暉,徐海音,高萬超,黃兢,曾光明,李小江,唐志剛. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2012(04)
本文編號:3375735
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