锰是合成人体许多酶的必需辅助元素,然而实验表明,锰过量会对动物和人类的神经、生殖和呼吸产生不利影响。作为环境水质污染物的重要检测指标之一,要求其能达标排放。含锰废水来源广泛,锰矿开采过程中产生的大量淋滤水、矿坑涌水、截排水,选矿以及冶炼废水对环境产生严重威胁。企业多采用碱性溶液沉淀和凝结法,但化学沉淀可能诱发因添加化学物质引起的二次污染,且去除效率低。近年来,电絮凝法处理重金属废水受到国内外的普遍关注。本文主要研究了以过氧化单硫酸氢钾(PMS,KHSO₅)作为氧化氧化剂的高级氧化-电絮凝法去除模拟含锰废水的处理参数优化,实际含锰、锌淋滤废水的处理,同时对高级氧化-电絮凝的机理、硫酸根及氯离子影响、钙离子及镁离子影响进行探究。主要结论如下:对于模拟含锰废水,增加PMS用量,锰离子的去除量也大幅增加,对低浓度和高浓度含锰废水均能达到较好地去除效果,其主要机理为PMS氧化剂产生活性自由基SO₄^·-氧化锰离子形成Mn O₂·H₂O沉淀物。采用铝、铁极板作为电极板,对于PMS-电絮凝氧化反应体系(EC/PMS),发现铝极板比铁极板具有好的去除效果,且絮体Zata电位更接近零电势点,沉淀后上清液澄澈无杂质;铁极板因为电解阳极产生的Fe²⁺与Mn²⁺的竞争关系严重抑制了的Mn²⁺去除。对于Al-Al EC/PMS处理得到的沉淀物,通过XRD、FT-IR、XPS、SEM等现代分析测试方法研究表明,絮体总体为无定形,产生的锰化合物主要为Mn O₂。FT-IR分析得到絮状物中,有层间水分子的O-H拉伸产生的峰、对称拉伸的SO₄^2-的振动及其的O-S-O的弯曲振动的峰。再经SEM分析,同时存在无定形絮状物和研磨破损后絮体内部有类似层状的结构。XPS分析铝的产物主要为Al(SO₄)(OH)·5(H₂O),含量约为80.58%。锰的去除主要是由于PMS被e^–和Mn O₂活化使得Mn²⁺氧化为Mn O₂。使用单质铝作为极板(Al-Al EC/PMS系统)时,单独含Zn²⁺、Mg²⁺废水及Zn²⁺与Mn²⁺、Mg²⁺与Mn²⁺混合废水,PMS添加量,对去除Zn²⁺、Mg²⁺和对Mn²⁺的去除均没有影响,但Mn²⁺存在对Zn²⁺、Mg²⁺去除影响明显;这是由于Zn²⁺、Mg²⁺已是对应金属的最高化合价态,而Mn²⁺是通过氧化而去除,但混合系统中金属离子会发生共沉淀现象。另外,浓度适中的Cl^–有利于锰的去除,SO₄^2–与Mg²⁺、Ca²⁺及过高浓度的Cl^–都对锰的去除产生不利影响,其中SO₄^2–抑制锰的去除主要是因为SO₄^2–会抑制SO₄^·-对锰离子的氧化作用阻碍锰离子转化为Mn O₂·H₂O沉淀物。实际含锰、锌淋滤废水研究结果表明,采用Al-Al EC/PMS处理工艺,在添加电流密度为16 m A·cm^-2,初始p H值=6,PMS=6 mmol·L^–1,Na₂SO₄=10mmol·L^–1条件下,经处理含Zn²⁺、Mn²⁺以及Fe²⁺等重金属离子实际废水能达到《城镇污水处理站污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A的排放标准。