Page 209 - 《精细化工》2023年第5期
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第 5 期                 张梦迪,等:  靛蓝废水无机盐环境下铝极板溶解与电化学行为分析                                   ·1129·


            时,体系内 Al b 含量最高,为 4.76 mg/L。                           由图 9 可以看出,当电流密度较低时,电极腐

                                                               蚀坑洞小。随着电流密度的升高,腐蚀坑点逐渐增
                                                               多,表明提高电流密度有利于电化学反应进行。当
                                                                                     2
                                                               电流密度超过 10 mA/cm 后,电极的腐蚀坑洞明显
                                                               增多且大小不均匀,但仍为点蚀坑洞,说明无论何
                                                               种电流密度下,铝阳极腐蚀原理相同,电极电化学
                                                               反应行为一致。结合电流密度对铝形态分布的影响,
                                                               为取得较好的絮凝效果同时保证电极均匀腐蚀,电
                                                                                      2
                                                               流密度应控制在 15 mA/cm 。
                                                               3    结论

                                                                   通过探究靛蓝染色废水模拟水系环境下各因素
                                                               对电极溶解和电化学行为的影响,发现铝极板的溶
                                                               解腐蚀受初始 pH 和共存阴离子种类影响较大,且
                                                               初始 pH 影响铝形态分布,共存阴离子种类则主要
                                                               影响电极的溶解与腐蚀。
                                                                  (1)初始 pH 影响具有较强絮凝作用的 Al b 生成。
                                                               体系 Al b 百分含量在近中性范围内较高,初始 pH=6
                                                               时达到 57.95%。高 pH 下絮体黏附在电极表面,造
                                                               成电极钝化。为保证絮凝效果的同时避免电极钝化,

                                                               靛蓝废水电絮凝的初始 pH 应控制在 6~7。
            图 8   电流密度对总铝含量(a)和 Al b 百分含量(b)的影响                   (2)共存阴离子通过影响电极溶解腐蚀进而影
            Fig. 8    Effects of current density on total aluminum content
                                                                             –
                   (a) and Al b  percent content (b)           响体系电流。Cl 的加入可抑制电极钝化,促进电极
                                                               溶解,提升体系 Al b 含量。
            2.8   不同电流密度下电极溶解腐蚀性
                 不同电流密度下电极腐蚀情况如图 9 所示。                            (3)低电流密度使电极均匀腐蚀,并有利于 Al b
                                                                                              2
                                                               的生成。当电流密度为 15 mA/cm 时,体系内 Al b
                                                               含量最高,为 4.76 mg/L。

                                                               参考文献:
                                                               [1]   HENDAOUI K, AYARI F,  RAYANA I,  et al.  Real indigo dyeing
                                                                   effluent decontamination using continuous electrocoagulation cell:
                                                                   Study and optimization using response surface  methodology[J].
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                                                                   industry wastewater by electrocoagulation coupled with electrochemical
                                                                   advanced oxidation process[J]. Journal of  Water Process  Engineering,
                                                                   2019, 28: 214-221.
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                                                                   textile wastewater treatment: Membrane fouling control and effective
                                                                   fractionation of dyes/inorganic salts using  a hybrid  electrocoagulation-
                                                                   nanofiltration process[J]. Separation  and Purification Technology,
                                                                   2019, 216: 115-125.
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                                                                   improving electrocoagulation process: Optimization of Al 13 polymer
                                                                   formation[J]. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering
                                                                   Aspects, 2016, 489: 234-240.
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                                                                   the aluminum speciation  in chemical and electrochemical dosing
                                                                   processes[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2006,
                                                                   45: 8749-8756.
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                                                                   AlCl 3 and Al 13: The role of aluminum speciation[J]. Journal of
                                                                   Hazardous Materials, 2020, 398: 122987.

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                   图 9   不同电流密度下电极腐蚀的显微图                           Al 13 under alkaline titration: A simulating study related to
            Fig. 9    Micrographs of electrode corrosion at different   coagulation process[J]. Water Research, 2021, 15: 117562.
                   current densities                                                         (下转第 1148 页)
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