電池、電鍍、合金、油漆和塑料等的工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)使用大量的鎘金屬，產(chǎn)生大量鎘廢水。同時(shí)近年來(lái)的數(shù)據(jù)也表明鎘的毒性非常大，可在人、魚(yú)和植物體內(nèi)蓄積，是致癌的物質(zhì)之一。我國(guó)和日本都曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)污染區(qū)鎘中毒的情況。含鎘廢水在排放前必須進(jìn)行處理，以達(dá)到排放的要求，避免污染中毒事件的發(fā)生。處理鎘廢水的方法大致分為以下幾類(lèi):石灰中和法，缺點(diǎn)是工藝較復(fù)雜，受制約因素多;化學(xué)沉淀法，具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等諸多優(yōu)點(diǎn)，但其沉淀渣難以處理，會(huì)造成二次污染，很難達(dá)到綠色環(huán)保的要求;離子交換法，該法受樹(shù)脂的吸附容量限制，適用于處理含鎘濃度低的廢水，且樹(shù)脂易于中毒，但處理成本偏高;吸附法，處理含鎘廢水適用范圍廣，不會(huì)造成二次污染，但吸附劑往往對(duì)鎘離子的吸附選擇性不高;生化法，缺點(diǎn)是技術(shù)尚不完善，處理范圍有限;氧化還原法，缺點(diǎn)是消耗較多的化學(xué)藥品和原材料，費(fèi)用較高，操作復(fù)雜，且存在二次污染問(wèn)題。此外現(xiàn)在備受關(guān)注的方法有電解法、光觸媒法，此兩種方法可以將廢水降解為二氧化碳、水和簡(jiǎn)單有機(jī)物，常溫常壓下進(jìn)行反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。但電解法適用于鎘含量大的廢水處理，缺點(diǎn)在于電流效率偏低、能耗大;光觸媒法的缺點(diǎn)在于處理成本較高。本試驗(yàn)使用電解法與光觸媒法的聯(lián)合處理方法(以下略稱(chēng)聯(lián)合法)對(duì)鎘與有機(jī)物形成的絡(luò)合物廢水進(jìn)行處理。它利用電解法電極產(chǎn)生的氧氣參加光觸媒反應(yīng)，這樣可以有效地節(jié)省成本。

1·實(shí)驗(yàn)原理和方法

1.1實(shí)驗(yàn)原理

電解槽中發(fā)生如下反應(yīng):在電極的作用下，廢水中的金屬離子直接還原為單質(zhì)金屬;同時(shí)有氧氣生成。2Cd2++4e→2Cd

光觸媒(二氧化鈦)在日光紫外線(xiàn)照射作用下，電子由價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶，產(chǎn)生電子與空穴。電子與空氣中的氧反應(yīng)生成超氧負(fù)離子，空穴與表面吸附的水或OH-反應(yīng)形成具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基·OH。高活性的羥基具有分解所有有機(jī)物和部分無(wú)機(jī)物的能力。

1.2模擬廢水的配置方法

實(shí)驗(yàn)的廢水是根據(jù)研究目的自制的模擬廢水。重金屬為二價(jià)鎘離子，含量為50mg/L。有機(jī)物為鄰苯二酚，乙二胺，乙二胺四乙酸，含量為100mg/L，分別與鎘離子配成廢液備用。

1.3聯(lián)合法試驗(yàn)方法

首先測(cè)定工藝廢水中的TOC濃度，然后將500mL廢液放入電解槽中，插入電極，加入TiO2粉末。改變電流強(qiáng)度及TiO2粉末的添加量，并延長(zhǎng)酸化時(shí)間。間隔三十分鐘測(cè)定電解槽中水的TOC濃度。并把處理后廢水的TOC濃度與原廢液中TOC濃度相比，得到TOC的除去率。

1.4試驗(yàn)裝置

在電解酸化裝置中，電極的陽(yáng)極采用Pt/Ti復(fù)合電極，陰極采用的是Ti電級(jí)，電解質(zhì)為0.1moL/LK2SO4溶液。同時(shí)在電解槽上方設(shè)有紫外光照射裝置。