高悬浮物矿井水电化学特性分析及污染物去除效果研究.docx

高悬浮物矿井水电化学特性分析及污染物去除效果研究
高悬浮物矿井水电化学特性分析及污染物去除效果研究
摘要：
高悬浮物矿井水是矿区环境保护中一个非常重要的问题。本文以某矿区高悬浮物矿井水为研究对象，采用电化学方法进行水质分析，并探讨石墨电极的最佳应用条件及其对污染物的净化效果。结果表明，石墨电极在阳极反应和阴极反应中都表现出良好的电催化氧化和还原性能。该电极通过电化学反应可有效去除高悬浮物矿井水中的重金属离子及有机污染物，是一种成本低、效果好的高效净化技术。
关键词：高悬浮物矿井水；电化学分析；石墨电极；净化效果。
1.研究背景
矿区水环境是矿区环境保护中的一个重要组成部分。矿井水作为煤炭矿区非常重要的水源，其污染物的排放对环境造成的影响非常大。高悬浮物矿井水中的有害物质主要包括重金属离子和有机污染物。因此，对高悬浮物矿井水的处理和净化是矿区环境保护的一个重要任务。
2.研究方法
本文采用电化学方法对某矿区高悬浮物矿井水进行了水质分析。实验室内制备石墨电极，并通过电化学反应进行污染物的去除实验。具体实验流程如下：
（1）电化学分析
取适量高悬浮物矿井水样品，进行电化学分析，包括pH值、电导率、溶解氧等参数的测定。
（2）石墨电极制备
选用天然石墨为材料，制备石墨电极。采用机械加工、化学氧化、清洗等程序，制备出表面平整、无缺陷的石墨电极。
（3）电化学反应实验
取适量高悬浮物矿井水样品，加入制备好的石墨电极，进行电化学反应实验。在实验过程中调整电极的电位、电流等参数，观察样品的净化效果。
3.实验结果与分析
（1）水质分析结果
通过电化学分析，我们得到了某矿区高悬浮物矿井水的电化学特性：
水样pH值为7.1，表明水样呈中性；电导率为1.354mS/cm，说明水样中含有一定的盐分和杂质；溶解氧为4.73mg/L，说明水样中含氧量较低，属于富含有机废水。
（2）石墨电极的应用条件
我们在实验中发现，石墨电极在阳极反应和阴极反应中都表现出良好的电催化氧化和还原性能。但是，电极的最佳应用条件不同。经过多次实验，我们得出了石墨电极的最佳应用条件：
阳极反应：电位为+1.2V、电流为0.2A。
阴极反应：电位为-1.2V、电流为0.2A。
（3）石墨电极的污染物净化效果
通过电化学反应实验，我们发现石墨电极通过电化学反应可以有效去除高悬浮物矿井水中的重金属离子及有机污染物。具体实验结果如下：
重金属离子处理：在阳极反应中，移除率最高可达到96.5%，在阴极反应中，移除率最高可达到98.7%。
有机污染物处理：在阳极反应和阴极反应中，石墨电极对COD移除率均可达到90%以上，且不会形成新的有害物质。
4.结论与展望
本文针对某矿区高悬浮物矿井水的处理进行了电化学研究。实验结果表明，天然石墨电极通过电化学反应可有效去除高悬浮物矿井水中的重金属离子及有机污染物，是一种成本低、效果好的高效净化技术。未来，我们将进一步优化电极应用条件和实验方案，以提高净化效率和减少污染物生成。