媒介 膜电解是电渗析以及电解相连系的技巧,依据膜组合形式的没有同,可分为单阳膜法、单阴膜法以及双极膜法等,此中单阳膜法操作简略,使用较为普遍。 本试验行使阳离子替换膜自制膜电解安装(如图1所示),钻研没有同阴极膜室电解质溶液对废水中CLi2+的去除了率以及收受接管形式的影响。 1试验 1.1试验安装 自制膜电解安装,如图1所示。离子替换膜采纳科氏公司消费的阳离子替换膜,膜片无效尺寸为60妹妹×80妹妹,数目为2片。槽体无效容积为2500mL,膜盒容积为900mLo阳极:钌铱锡钛涂层,100妹妹×100妹妹;铱钽钛涂层,100妹妹×100妹妹o阴极:铜片,80妹妹×80妹妹o
![]() 1.2 剖析办法 采纳二乙氨基二硫代甲酸钠萃取光度法对废水中的Cu2+进行剖析。 1.3 试验办法 将2 500 mL含铜电镀废水装入废水槽内,正在阴极膜室中退出电解质溶液,异极间距为6 cm,施加电压为6 V o以肯定的、工夫距离采集水样,并记载试验景象。废水性子以及试验前提,如表1所示。
![]() 2后果与探讨 2.1没有同电解质溶液下废水中Cu2+的去除了率根据表1所列前提,辨别采纳硫酸铜、氢氧化钠、草酸以及氨水为阴极膜室电解质溶液进行含铜电镀废水的膜电解试验,正在各电解质溶液前提下,废水中Cu2+的去除了率与电解工夫的关系,如图2所示。 ![]() 由图2可知:跟着电解进程的进行,废水中Cu2+的去除了率呈降低趋向。四种没有同的电解质对Cu2+的去除了率正在肯定前提下由高到低的程序为:氨水、草酸、氢氧化钠、硫酸铜。以氨水为电解质时,电解5h,废水中Cu2+的去除了率为94.71%;以硫酸铜为电解质时,电解6h,废水中C1-i2+的去除了率为39.29%0以草酸为电解质的膜电解进程,从电解第4h到电解第6h的试验中,废水中Cu2+的去除了率的曲线斜率为35.58;以氨水为电解质的膜电解进程,从电解第2h到电解第4h的试验中,废水中CL12+的去除了率的曲线斜率为34.330以氨水为电解质时,电解4h,废水中Cu2+的去除了率达到90.72%,废水中Cu2+的品质浓度为10.16mg/Lo以及采纳其余电解质相比,采纳氨水作为电解质解决含铜电镀废水具备反响工夫短、去除了效率高、设施容积小、废水解决老本低和投资省等特性。 正在以氨水作为电解质的膜电解进程中,废水中呈现肯定量的絮体,对废水中的絮体进行过滤,并定量酸溶检测,此中C1一i2+的品质浓度约占膜电解进程中去除了的Cu2+的40%0因而,正在以氨水为电解质的试验进程中,Cu2+的去除了包罗Cu2+正在电场力作用下经过阳离子替换膜的迁徙、Cu2+正在浓度差的作用下经过离子替换膜的渗析和正在废水中构成含CLi2+的絮体三种路子。正在用其余三种电解质进行膜电解试验时,不察看到废水中存正在絮体,因而,采纳其余三种电解质的膜电解进程中,Cu2+的去除了以电场力作用以及浓度差作用为推进力来实现。 2.2没有同电解质溶液下废水中Cu2+的品质浓度 正在各电解质溶液前提下,废水中Cu2+的品质浓度与电解工夫的关系,如图3所示。 由图3可知:跟着电解进程的进行,废水中CLi2+的品质浓度呈降落趋向。正在采纳草酸以及氨水作为电解质时,Cu2+的品质浓度的降落幅度较年夜。以氨水为电解质时,电解5h,废水中Cu2+的品质浓度由109.43mg7L降至5.79mg/L;以草酸为电解质时,电解6h,废水中Cu2+的品质浓度由109.43mg/L降至20.92mg7L;以硫酸铜为电解质时,电解6h,废水中CLi2+的品质浓度由35.75mg/L降至23.10mg7Lo 正在以草酸为电解质的膜电解进程中,废水中的C1_i2+正在pH值为4~5时不失去充沛的开释,跟着电解进程的进行,废水前提发作变动,Cu2+逐步被开释,正在电解2h时,废水中Cu2+的品质浓度达到年夜值。 2.3Cu2+的收受接管形式 正在膜电解进程中,废水中CL12+的收受接管依照没有同电解质溶液体现出没有同的形式。 (1)硫酸铜 正在以硫酸铜为阴极膜室电解质的试验进程中,因为阴极上一直析出H2,因而,阴极电解质溶液的pH值逐步降低。正在此溶液前提下,经过离子替换膜的Cu2+,一局部与溶液中的OH一连系,构成CLI(OH)2积淀物,另外一局部正在阴极上析出铜。 (2)氢氧化钠 正在以氢氧化钠为阴极膜室电解质的试验进程中,溶液处于强碱性前提下,经过离子替换膜的Cu2+,一局部与溶液中的OH一连系,构成Cu(OH)2积淀物,另外一局部正在阴极上析出铜。 (3)草酸 正在以草酸为阴极膜室电解质的试验进程中,H2一直正在阴极上析出,溶液中OH一的浓度逐步添加。溶液中存正在草酸根以及OH一,经过离子替换膜的Cu2+,一局部与溶液中的草酸根以及OH一连系,构成草酸铜配位物以及Cu(OH)2积淀物,另外一局部正在阴极上析出铜。 (4)氨水 正在以氨水为阴极膜室电解质的试验进程中,正在电场力以及渗析作用下经过离子替换膜进入阴极膜室的Cu2+,一局部与氨水连系,构成铜氨配位物,另外一局部正在阴极上析出铜。别的,正在废水中构成的絮体,作为Cu2+的积淀物,成为废水中Cu2+的去除了以及收受接管的另外一种方式。 3论断 (1)以及采纳其余电解质相比,采纳氨水作为电解质解决含铜电镀废水具备反响工夫短、去除了效率初等特性。 (2)以氨水为电解质的膜电解进程,废水中Cu2+的去除了率高oCu2+的去除了路子包罗Cu2+经过离子替换膜进入阴极膜室以及正在废水槽中构成絮体,使患上Cu2+从废水中患上以去除了。以草酸、氢氧化钠、硫酸铜为电解质的膜电解进程,废水中Cu2+的去除了次要是Cu2+经过离子替换膜进入阴极膜室而患上以去除了。 |