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为保证条件一致性,减小因沉淀时间原因所产生的误差,以测定实验出水静置4h后的COD和色度作为评价指标,并分别计算COD去除率和脱色率。不同条件下对各项指标的影响结果如表2所示:
表2 电絮凝正交实验分析
由表2可得,电絮凝对色度的去除效果比对COD的去除效果明显,因此在该正交实验中脱色率是比COD去除率明显的指标。由2个指标的3个因素的主次关系中可看出,电极电压和反应时间是主要的影响因素,PH次之,总的影响因素主次为电极电压>反应时间>PH。该电絮凝的最佳组合为:电极电压2.5V,反应时间40min,PH为7。
4.2、电极电压、反应时间、PH单因素实验结果分析
实验进一步对3个因素分别进行单因素实验,分析各因素对电絮凝过程的影响,并得出最佳电絮凝最佳运行条件。
4.2.1、PH单因素实验
由正交实验可看出,电絮凝的最佳PH为7,此时COD去除率和脱色率均较好。因此,本实验在电极电压为25V,反应时间为40min,通过改变电絮凝过程中PH,研究不同的PH对COD去除率和脱色率的影响。实验结果如图3所示:
图3 PH单因素电絮凝实验
图3表明,在PH为6.6-8.2的范围内,COD去除率和脱色率的趋势比较一致。在此PH范围内,脱色率比较稳定,且脱色效果明显,均达到97%以上,PH对COD的去除效果有明显作用,随着PH的升高,脱色率和COD去除率均先缓慢上升,当PH为7.4时,脱色率和COD去除率均达到最大值,分别为98.69%和68.65,随后色度和COD均有所下降。
分析其原因,在偏碱性条件下,电解出的铁离子更容易形成胶体及其他络合物,增强了絮凝作用,对COD和色度的去除效果更为明显。在PH过高和过低时,COD和色度的去除效果均有所降低,说明PH对电絮凝的絮凝作用均有一定影响。因此,选择PH=7.4为最佳PH。
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