Page 209 - 《精细化工》2023年第5期
P. 209
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].
Process Safety and Environmental Protection, 2018, 116: 578-589.
[2] ZAZOU H, AFANGA H, AKHOUAIRI S, et al. Treatment of textile
industry wastewater by electrocoagulation coupled with electrochemical
advanced oxidation process[J]. Journal of Water Process Engineering,
2019, 28: 214-221.
[3] TAVANGAR T, JALALI K, SHAHMIRZADI M, et al. Toward real
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.
[4] HU C Z, WANG S Q, SUN J Q, et al. An effective method for
improving electrocoagulation process: Optimization of Al 13 polymer
formation[J]. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering
Aspects, 2016, 489: 234-240.
[5] CANIZARES P, MARTINEZ F, JIMENEZ C, et al. Comparison of
the aluminum speciation in chemical and electrochemical dosing
processes[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2006,
45: 8749-8756.
[6] WANG X, XU H, WANG D S. Mechanism of fluoride removal by
AlCl 3 and Al 13: The role of aluminum speciation[J]. Journal of
Hazardous Materials, 2020, 398: 122987.
[7] AN G Y, YUE Y, WANG P, et al. Deprotonation and aggregation of
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)