三维电极处理氰化废水的研究

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2017.05.116

黄金科学技术 ›› 2017, Vol. 25 ›› Issue (5): 116-121.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2017.05.116

三维电极处理氰化废水的研究

宋永辉，姚迪，张珊，田宇红，兰新哲

西安建筑科技大学，陕西省黄金与资源重点实验室，陕西西安 710055

收稿日期:2017-06-29 修回日期:2017-08-07 出版日期:2017-10-30 发布日期:2018-02-12
作者简介:宋永辉（1972-），男，陕西西安人，教授，从事煤洁净转化及资源综合利用等研究工作。syh1231@126.com
基金资助:
国家自然科学基金青年基金项目“基于兰炭末和煤直接液化残渣的活性焦制备及烟气脱硫机理研究”（编号：51504180）和国家自然科学基金项目“基于煤基电极的电吸附处理氰化废水技术及其应用基础研究”（编号：51774227）联合资助

Study on the Treatment of Cyanide Wastewater by Three-dimensional Electrode

SONG Yonghui，YAO Di，ZHANG Shan，TIAN Yuhong，LAN Xinzhe

Key Laboratory of Gold and Resources of Shaanxi Province，Xi’an University of Architecture and Technology，Xi’an 710055，Shaanxi，China

Received:2017-06-29 Revised:2017-08-07 Online:2017-10-30 Published:2018-02-12

摘要/Abstract

摘要：

三维电极体系是一种非常有效的废水处理方法，相比于二维电极，其传质效率高、能耗低、设备简单易操作且处理效果好。本研究以活性炭为粒子电极，采用三维电极体系处理氰化废水，重点研究了外加电压、处理时间、粒子投加量和粒子粒径对离子去除率的影响。研究结果表明：当电压为4 V、极距为10 mm、时间为4 h、粒子投加量为2 g和粒子粒径为1 mm时，处理过程以电沉积为主，溶液中CNT、Cu2+、Zn2+、CN-和SCN-的去除率分别为93.94%、95.22%、97.23%、99.38%和94.93%。外加电压的变化会导致离子去除方式的转变，当电压为2 V时，以电吸附为主；而电压达到3 V以上时，以电沉积为主，Cu2+和Zn2+在阴极和粒子电极表面析出，而CN-和SCN-在阳极被氧化分解。

关键词: 氰化废水, 三维电极, 废水处理方法, 外加电压, 处理时间, 粒子投加量, 粒子粒径

Abstract:

Compared with two-dimensional electrode，three-dimensional electrode system is a very effective wastewater treatment method.It has high efficiency mass transfer，low energy consumption，easily operate equipment and good treatment effect.Activated carbon as the particle electrode，cyanide wastewater was treated by three-dimensional electrode and the effects of applied voltage，treatment time，dosage of the particles and the particle size on ion removal rate were mainly studied in this paper.The results show that the treatment process is mainly electro-deposition and the removal rates of CNT，Cu2+，Zn2+，CN- and SCN- were 93.94%，95.22%，97.23%，99.38% and 94.93% respectively，at a applied voltage of 4 V，pole distance of 10 mm，time of 4 h，particle dosage of 2 g and particle size of 1 mm.The changes in applied voltage lead to the changes in ions removal mode.When the voltage is 2 V，the reaction mechanism of three-dimensional electrodes mainly involves electro-adsorption.Electrolytic deposition plays an important role when the voltage is increased to 3 V or more.Cu2+ and Zn2+ are reduced on the cathode and particle electrode surface，while CN- and SCN- are oxidized and decomposed on the anode.

Key words: cyanide wastewater, three dimensional electrode, wastewater treatment method, applied voltage, treatment time, dosage of the particles, particle size

中图分类号:

TF831

宋永辉，姚迪，张珊，田宇红，兰新哲. 三维电极处理氰化废水的研究[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(5): 116-121.

SONG Yonghui，YAO Di，ZHANG Shan，TIAN Yuhong，LAN Xinzhe. Study on the Treatment of Cyanide Wastewater by Three-dimensional Electrode[J]. Gold Science and Technology, 2017, 25(5): 116-121.

参考文献

［1］ Sun Yanwen，Lin Mingguo，Sun Liugen，et al.Experimental research on comprehensive treatment technology of cyanide-containing wastewater［J］.Mining and Metallurgy，2016，25（5）：67-71.［孙彦文，林明国，孙留根，等.含氰废水综合处理技术试验研究［J］.矿冶，2016，25（5）：67-71.］
［2］ Lu Jun，Li Xiumei.Brief introduction of treatment on cyanide-containing wastewater［J］.Resources Economization and Environmental Protection，2016（1）：67-67.［芦军，李秀梅.含氰废液处理方法简述［J］.资源节约与环保，2016（1）：67-67.］
［3］ Wang Anli，Li Jianzheng，Liu Xiaobo.Waste water recycling and reuse treatment technology practice of gold smelting［J］.Mining Engineering，2016，14（1）：45-47.［王安理，李建政，刘晓勃.黄金冶炼废水回收及回用处理技术实践［J］.矿业工程，2016，14（1）：45-47.］
［4］ Lei Siming，Song Yonghui.Advanced treatment of low concentrations of precious metals wastewater by electrochemical method［J］.Gold Science and Technology，2016，24（3）：100- 105.［雷思明，宋永辉.电化学法深度处理低浓度贵金属贫液的研究［J］.黄金科学技术，2016，24（3）：100-105.］
［5］ Wu Chunchen.Treatment of Cyanide-Containing Wastewater Using the Coal-based Adsorption Material as the Electrode［D］.Xi’an：Xi’an University of Architecture and Technology，2015.［吴春辰.煤基吸附材料为电极处理含氰废水的实验研究［D］.西安：西安建筑科技大学，2015.］
［6］ Tian Hui.Research of Cyanide Leaching Gold Tail Solution Treatment by Electric Adsorption［D］. Xi’an：Xi’an University of Architecture and Technology，2016.［田慧.电吸附处理提金含氰废水的研究［D］.西安：西安建筑科技大学，2016.］
［7］ Chen Wu，Mei Ping，Wu Wutao.Experimental study on treatment of zinc-containing wastewater by using three dimensional electrode electrochemical method［J］.Journal of Yangtze University （Natural Science Edition），2006，3（3）：35-37.［陈武，梅萍，吴伍涛.三维电极电化学方法处理含锌废水的试验研究［J］.长江大学学报（自然科学版），2006，3（3）：35-37.］
［8］ Sun Ying.Experimental study on Cu wastewater treatment by two-dimensional and three dimensional electrode process［J］.Journal of the Environmental Management College of China，2011，21（5）：63-65.［孙颖.二维与三维电解法处理含铜废水的试验研究［J］.中国环境管理干部学院学报，2011，21（5）：63-65.］
［9］ Ding Wenchuan，Li Qiao，Liang Guoqiang，et al.Characteristics of ammonia removal from water using biochar three-dimensional electrode reactor［J］.Journal of Harbin Institute of Technology，2016，48（8）：131-135.［丁文川，李桥，梁国强，等.生物炭三维电极对水中氨氮的去除机理［J］.哈尔滨工业大学学报，2016，48（8）：131-135.］
［10］ Zheng Beibei，Huo Ying，Fu Lianchao，et al.Experimental research on the treatment of high-concentration ammonia nitrogen wastewater by the three-dimensional electrode process［J］.Industrial Water Treatment，2016，36（3）：71-73.［郑贝贝，霍莹，付连超，等.三维电极法处理高浓度氨氮废水的试验研究［J］.工业水处理，2016，36（3）：71-73.］
［11］ Li Yafeng，Cheng Lin，Ban Fuchen，et al.Treatment of phenol wastewater by three-phase three-dimensional electrode reactor［J］.Journal of Shenyang Jianzhu University（Natural Science），2009，25（4）：732-736.［李亚峰，程琳，班福忱，等.三相三维电极反应器处理苯酚废水［J］.沈阳建筑大学学报（自然科学版），2009，25（4）：732-736.］
［12］ Sun Ying，Li Jingmiao，Wang Jibin.Treatment of PCB waste-water containing copper by three-dimensional electrode electrolysis［J］.Electroplating & Pollution Control，2012，32（2）：35-36.［孙颖，李敬苗，王继斌.三维电极电解处理线路板含铜废水［J］.电镀与环保，2012，32（2）：35-36.］
［13］ Wei Jinzhi，Zhang Shaoping，Hu Qin，et al.Efficiency and mechanism of three-dimensional particle electrode for treating dyes wastewater［J］.Chinese Journal of Environmental Engineering，2015，9（4）：1715-1720.［魏金枝，张少平，胡琴，等.三维粒子电极处理染料废水的效能及机制［J］.环境工程学报，2015，9（4）：1715-1720.］
［14］ Wu Nana，Zheng Lu，Li Yafeng.Research progress in the treatment of organic wastewater by the three-dimensional electrode method［J］.Industrial Water Treatment，2016，36（8）：11-15.［吴娜娜，郑璐，李亚峰.三维电极法处理有机废水的研究进展［J］.工业水处理，2016，36（8）：11-15.］
［15］ Zhang Jing，Xie Zhaoming.Application of three-dimensional electrode in wastewater treatment［J］.Industrial Water & Wastewater，2013，44（1）：5-8.［张静，谢昭明.三维电极在废水处理中的应用研究［J］.工业用水与废水，2013 ，44（1）：5-8.］
［16］ Xu Xudong，Wang Zhongqi，Zhou Nailei.Treatment of copper containing wastewater by electro-coagulation with stainless steel-aluminum electrodes［J］.Safety and Environmental Engineering，2010，17（2）：46-50.［徐旭东，王中琪，周乃磊.不锈钢—铝电极电絮凝处理含铜废水的试验研究［J］.安全与环境工程，2010，17（2）：46-50.］
［17］ Song Yonghui，Tian Hui，Li Yanxia，et al.Effect of nitric acid concentration on structure and properties of coalbased electrode material［J］.Coal Conversion，2015，38（4）：84-88.［宋永辉，田慧，李延侠，等.硝酸浓度对煤基电极材料结构与性能的影响［J］.煤炭转化，2015，38（4）：84-88.］
［18］ Xiong Y，Zhong Q Y，An T C，et al.Removal of cyanide from dilute solution using a cell with three-phase three-dimensional electrode［J］.Journal of Environmental Science & Health.Part A，Toxic/hazardous Substances & Environmental Engineering，2002，37（4）：715-724.
［19］ Zhang C，Jiang Y H，Li Y L，et al.Three-dimensional electrochemical process for wastewater treatment：A general review［J］.Chemical Engineering Journal，2013，228（14）：455-467.
［20］ Wang Bing，Shu Bangyun，Ren Hongyang，et al.Effects of three dimensional electrode filling particles on treatment of MDEA effluent［J］.Chinese Journal of Environmental Engineering，2017，11（1）：205-210.［王兵，舒帮云，任宏洋，等.填充粒子对三维电极处理MDEA污水的影响［J］.环境工程学报，2017，11（1）：205-210.］

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