新疆水处理设备公司浅析重金属废水生物电化学处理技术研究
生物电化学系统(bioelectrochemicalsystems,BES)是一种基于产电微生物的新型电化学系统,阳极以产电菌为催化剂氧化有机物产生电子,经电路传递至阴极,进而金属离子可发生还原反应。根据不同物质的还原电位,通过控制外加电压,可以在阴极得到不同的还原产物。正氧化还原电位重金属离子(Cu2+、Cr6+等)可自发地在微生物燃料电池(microbialfuelcell,MFC)被还原,而负氧化还原电位重金属离子(Ni2+、Zn2+等)需要外加的能量驱动其还原,即电解池/微生物电解池(microbialelectrolysiscell,MEC)的作用下可实现重金属的还原,微生物电解池较电解池具有低能耗的优点。国内生活污水和工业废水中富含有机污染物和重金属离子,可通过MEC降解废水中有机污染物和去除重金属污染物回收资源。
目前,多利用双室MEC系统去除重金属,而单室MEC的研究较少。由于Ni2+转化为Ni0的具有高电势(-0.250V,标准氧化还原电位),拟采用单室微生物电解池(single-chambermicrobialelectrolysiscell,SMEC)去除模拟含镍废水。考察了外加电压、初始pH、初始浓度及离子强度对SMEC去除Ni(Ⅱ)的影响,表征了阴极表面材料特性,为生物电化学应用于重金属废水处理提供理论支持。Ni(Ⅱ)的去除率在外加电压的一定范围内随着电压的增加而提高,而高于限定电压后去除率明显降低,在外加电压0.3~0.7V下运行48h时,5mg·L-1Ni(Ⅱ)的去除率从(58.3±3.4)%(0.3V)提高到(75.6±7.5)%,但在更高电压0.9V时,Ni(Ⅱ)的去除率降低到(52.4±6.5)%,低于0.3V的。COD的去除率随着外加电压的增加而降低,从0.3V时的(78.5±3.2)%降低到0.9V时的(61.4±5.2)%,可能是一定的外加电压会抑制微生物的活性,以及重金属(Ni(Ⅱ))毒性的生物富集作用影响微生物的活性及数量,这导致了COD的去除率存在降低趋势,但增加一定的外加电压可增强细菌对Ni(Ⅱ)的还原能力,即外加电压0.7V时Ni(Ⅱ)的去除效果最好。
在SMEC中,可以高效率去除Ni(Ⅱ)和COD,在最佳外加电压0.7V和100mmol·L-1PBS时,Ni(Ⅱ)和COD去除率分别为(88.2±2.5)%和(72.2±0.9)%。在酸性条件下(pH6.0)更有利于重金属离子的还原去除。高浓度Ni(Ⅱ)(12.5mg·L-1)抑制微生物活性及数量,降低了Ni(Ⅱ)和COD的去除率,在低于12.5mg·L-1时,去除率稳定在66.5%~70.6%范围内。通过SEM分析阴极表面存在镍元素,可能形成了Ni0或Ni2O,为处理重金属废水回收重金属提供了一新思路。在以后的时间里我们将不断发布最新的乌鲁木齐污水处理厂家和乌鲁木齐水处理设备的行业资讯，相信里面一定会有您需要的内容。如您有任何疑问欢迎您前来了解。