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通過電解-強(qiáng)化微電解耦合法處理模擬含銅廢水，考察不同工藝條件對出水Cu2+殘留濃度的影響，借助電化學(xué)工作站和掃描電子顯微鏡分析銅離子的還原電沉積過程和結(jié)晶過程。結(jié)果表明：電解-強(qiáng)化微電解耦合法處理含銅廢水的最佳工藝條件為電解電壓12V，pH=4，鐵炭比為3:1，還原反應(yīng)后出水Cu2+殘留濃度僅為0.004mg/L，出水水質(zhì)遠(yuǎn)優(yōu)于單獨(dú)微電解法、單獨(dú)電解法的使用，強(qiáng)化微電解反應(yīng)施加的外電場能推動銅離子電沉積還原峰向正方向移動，降低反應(yīng)過電位，促進(jìn)還原反應(yīng)快速進(jìn)行，同時，外電場存在使得活性炭表面電沉積的銅晶體顯著細(xì)化。

近年來，我國重金屬污染，特別是重金屬水污染事件不斷發(fā)生，重金屬污染治理已成為我國“十二五”環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)。電解技術(shù)是重金屬廢水處理研究和應(yīng)用的方法之一，電化學(xué)技術(shù)包括電解（電解+絮凝）和微電解（電解+絮凝）技術(shù)。電解法主要用于電鍍廢水的處理，這種方法的缺點(diǎn)是水中的重金屬離子濃度不能降的很低。所以，電解法不適于處理較低濃度的含重金屬離子的廢水；微電解處理廢水技術(shù)具有一系列優(yōu)點(diǎn)，已成為研究的熱點(diǎn)。但電解技術(shù)由于存在處理成本高等問題，微電解存在處理效率低、需要時間長等問題，在收集應(yīng)用中需要進(jìn)一步改進(jìn)這二種方法。
鐵碳微電解技術(shù)又稱內(nèi)電解，微電解中鐵碳床是由鐵和活性碳組成的。它是在無需外接電源的情況下利用鐵-碳顆粒之間存在著電位差形成了無數(shù)個細(xì)微宏觀原電池，自身產(chǎn)生1.2伏電位差對廢水進(jìn)行微電解處理；這些原電池以電位低的鐵成為陰極，電位高的碳做陽極起到催化還原重金屬離子的作用，電子的多向流動，反應(yīng)的結(jié)果是使金屬鐵更易受到腐蝕變成二價的鐵離子進(jìn)入溶液，重金屬離子更易被還原為金屬元素。同時，鐵在酸性條件下釋放鐵離子生成新生態(tài)Fe2+，F(xiàn)e2+具有氧化還原的作用，能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成的Fe2+氧化后產(chǎn)生Fe3+，F(xiàn)e3+調(diào)pH后形成活性聚鐵，它是一種很好的絮凝劑，具有較強(qiáng)的吸附絮凝作用，對分散在水污中的懸浮物、有毒物、金屬離子及大分子都能被吸附絮凝達(dá)到沉淀。
　　目前，利用鐵碳微電解處理印染廢水等有機(jī)廢水和電鍍廢水已有不少研究報(bào)道，但目前微電解反應(yīng)器技術(shù)及應(yīng)用也存在一些問題，如鐵的鈍化 、反應(yīng)速率慢、處理效率低、設(shè)備需改進(jìn)等問題。文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)目前采用電場強(qiáng)化微電解技術(shù)處理含重金屬廢水還無這方面的研究報(bào)道。因此，采用電場強(qiáng)化微電解技術(shù)處理含重金屬廢水，并開發(fā)一種新型的微電解裝置，有可能獲得電化學(xué)處理含重金屬廢水技術(shù)的突破和創(chuàng)新。
　　微電解反應(yīng)在外加電場的電化學(xué)作用下，外加電場能改變?nèi)芤褐薪饘匐x子的化學(xué)位能，減低廢水中重金屬離子在微電解填料表面反應(yīng)所需活化能，并且由于外電場的施加使得陰陽極電極電位差擴(kuò)大，進(jìn)而提高了原有的腐蝕原電池標(biāo)準(zhǔn)電池電位E，按照電化學(xué)理論E越大，自發(fā)性程度越大，金屬電沉積反應(yīng)越徹底，同時外加電場能促進(jìn)微電解顆粒表面電子的遷移及溶液中金屬離子向顆粒表面的遷移，進(jìn)而提高傳質(zhì)效率，加快反應(yīng)過程的進(jìn)行，綜合結(jié)果使得反應(yīng)速率及去除率得到顯著的提高。因此，本研究將通過外電場的引入強(qiáng)化傳統(tǒng)微電解原電池反應(yīng)，以產(chǎn)生更大的原電池電流及電壓，提高微電解反應(yīng)能力，達(dá)到強(qiáng)化微電解處理重金屬廢水的目的。
本項(xiàng)目結(jié)合二維電解裝置和三維電解裝置的優(yōu)點(diǎn)，以及綜合旋轉(zhuǎn)電極式、流化床式和三維電極式的技術(shù)特點(diǎn)，以銅冶煉廢水為代表，以所開發(fā)的新型電解裝置為核心技術(shù)，研究電化學(xué)處理和回收含重金屬冶煉廢水的技術(shù)和工藝，采用本項(xiàng)目開發(fā)的電解裝置和處理技術(shù)與其他電解處理方法相比，預(yù)計(jì)處理費(fèi)用可節(jié)省許多，且電解回收的重金屬可以作為資源利用。
本項(xiàng)目研究通過克服傳統(tǒng)微電解技術(shù)的不足和缺點(diǎn)，提供一種含重金屬廢水高效處理及金屬資源回收的方法，具備處理效率高、資源化效率高、環(huán)境兼容性好、二次污染小等特點(diǎn)，其技術(shù)不僅可用于含重金屬礦冶廢水的處理，也可用于其他含重金屬廢水的處理，具有十分廣泛的應(yīng)用前景。
獲獎情況：標(biāo)題：《電解-強(qiáng)化微電解耦合法處理含銅廢水》已經(jīng)被《中國有色金屬學(xué)報(bào)》編輯部錄用，經(jīng)過審查該論文內(nèi)容沒有泄密及知識產(chǎn)權(quán)糾紛問題，同意發(fā)表。
　　　　　　　　標(biāo)題：《高碳海綿鐵電化學(xué)絮凝處理鉛鋅冶煉廠制酸廢水》已被云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)錄用。
　　　　　　　　編號：22818? 標(biāo)題：《電解-強(qiáng)化微電解耦合法處理含銅廢水》已被《中國有色金屬學(xué)報(bào)》編輯部錄用。
　　　　　　　　標(biāo)題：《高碳海綿鐵電化學(xué)絮凝處理鉛鋅冶煉廠制酸廢水》已被云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)錄用。
　　　　　　　　標(biāo)題：《微電解-曝氣絮凝法處理高濃度鉛鋅冶煉廢水》

校賽一等獎
第七屆云南省大中專課外學(xué)術(shù)科技節(jié)一等獎