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锌冶炼废水成分复杂,其中不仅含有极高浓度的Zn(Ⅱ),还含有大量Cd(Ⅱ),以及少量的Pb(Ⅱ)和As(Ⅴ)。研究发现,锌会引起过敏性皮炎,镉对人体骨骼、肾脏等器官危害极大,并可引起呼吸系统疾病。因此,重金属废水亟需治理,使之实现达标排放。传统的冶锌废水处理方法主要有化学沉淀法、生物法、物理化学法等,这些方法虽能去除废水中大部分重金属离子,但各自存在缺点。电絮凝作为一种深度处理方法,具有高效、节能、占地小、易于操作等优点,因此近年来备受关注。 本研究选取水口山某冶炼厂废水作为研究对象,采用单级并联式电絮凝技术去除废水中的Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和As(Ⅴ)等离子。研究首先进行实验室小试模拟配水实验,探索其可行性,并进行参数优化;其次,利用实际废水,对照不同阳极材料下的处理效果;最后,在水口山进行24m3/d的中试实验。 小试实验主要研究pH、电解时间和电流密度三个因素对Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和As(Ⅴ)四种重金属离子处理效果的影响,结果表明,采用单级式并联电絮凝设备处理冶锌废水具有可行性,且最优参数范围是:pH为7-9,电解时间为60-130s,电流密度为1.8-10.0mA/cm2。并以实际废水为研究对象,对比研究了以铁板和铝板为阳极材料条件下的处理效果。结果表明在同等参数条件下,优选铝板。 中试实验在小试试验研究基础上,定制了处理量为24 m3/d的中试设备,并稳定运行两个月。运行结果表明,针对废水波动较大的实际情况,可采用三套运行方案:以较难达标的Cd(Ⅱ)为标准,当进水Cd(Ⅱ)浓度为4.0mg/L左右,调pH至9,电流密度为2mA/cm2,出水Cd(Ⅱ)浓度为0.021mg/L;当进水Cd(Ⅱ)浓度为10mg/L左右,调pH至9,电流密度为8mA/cm2,出水Cd(Ⅱ)浓度为0.022mg/L:当进水Cd(Ⅱ)浓度为25.30mg/L时,调pH至9.5,电流密度为2mA/cm2,出水浓度为0.029mg/L。三套方案下,Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和As(Ⅴ)四种重金属离子均能满足GB25466-2010排放标准。