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阴离子交换树脂含铬废水中的铬主要来源于电镀、制革、化工、颜料(2)

2018-01-31 04:27 网络整理 教案网

唯一的不足之处在于经济投入问题,有一定花费,寻找低投入高回报的吸附剂成为考虑的主要问题,而以废治废成为较佳的方案。作为电厂废物的粉煤灰和作为煤矿废物的煤矸石由于颗粒本身的特殊结构和性能,表现出良好的吸附性能和化学稳定性〔19〕。

秦巧燕等进行了活化煤矸石处理模拟含铬废水的试验,在最优条件下,铬的去除率在90%以上〔20〕。白汀汀等通过试验对比了粉煤灰吸附法和铁氧体法对Cr6+的去除率,结果表明:在最佳条件下,用粉煤灰处理废水的最佳除铬率比铁氧体法除铬率高,除铬效果更好〔21〕。陈小萍等研究了活性炭纤维对六价铬的吸附作用,研究结果表明:利用活性炭纤维去除水中的Cr(Ⅵ),其适宜条件为pH值为1~3,吸附时间为1.5h;通过电化学改性可以提高吸附率,并可实现活性炭纤维的现场再生〔22〕。

2化学处理技术2.1化学还原沉淀法该方法是通过化学反应使Cr(Ⅵ)变为Cr(Ⅲ),Cr(Ⅲ)在碱性条件下生成Cr(OH)3,排出上清液,以实现铬的去除。因此选择还原性化学物质将Cr(Ⅵ)还原成容易沉淀的Cr(Ⅲ)是整个技术的关键,选择高效价廉的还原剂是最佳选择。目前常用的还原剂主要有气态的SO2、液态的水合肼以及固态的亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁等。此方法常常产生大量污泥,可从污水源头分流、污泥分类回收等途径解决污泥带来的后续处理问题〔23〕。

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蒋小友等研究了用水合肼回收电沉积铬废液中铬的工艺条件,试验结果表明,在30℃下于25mL含铬废液中加入1.6mLH2SO4和0.8mL水合肼,8min可使Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)〔24〕。颜家保等用硫酸亚铁作为还原剂处理Cr(Ⅵ)废水,处理后出水六价铬和总铬的质量浓度分别在0.55及1.5mg/L以下,达到了国家排放标准;而且通过研究pH值对整个工艺的影响,得出Cr(Ⅵ)还原阶段pH值应控制为2~3,Cr(Ⅲ)沉淀阶段应控制为8~9〔25〕。用亚硫酸钠作还原剂与用硫酸亚铁工艺条件相似〔26〕,处理出水同样能达到排放标准。石俊仙等用矿山铁的硫化物矿物处理皮革厂含铬废水,在试验得到的最佳条件下,直接用矿山铁的硫化物矿物处理高质量浓度含铬废水,去除率达到73%〔27〕。李秋菊等研究利用晶钟诱导沉积不锈钢酸洗废液中铁、铬及镍的有价金属,以达到废酸液进行资源化利用的目的,结果显示温度越低,废酸HF越高,越有利于金属沉积,且晶钟添加量对金属沉积影响不大〔28〕。

2.2铁氧体法铁氧体法同样是用硫酸亚铁作为还原剂,与还原沉淀法的区别在于铁氧体法不是通过生成Cr(OH)3沉淀去除Cr(Ⅲ),而是通过形成有磁性的铁氧体达到同时去除铁和铬的目的。具体操作为〔29〕:硫酸亚铁在一定酸度下还原Cr(Ⅵ)为Cr(Ⅲ);然后调节溶液pH值,使Fe3+、Cr3+ 以及Fe2+ 共沉淀;加热,通入压缩空气,使剩余Fe2+ 被氧化为三价,当Fe2+ 与Fe3+质量浓度比达到2∶1时,便形成铁氧体。反应见式(3)~式(9)。

Cr6++3Fe2+→Cr3++3Fe3+ (3)

Cr3++3OH-→Cr(OH)3↓ (4)

Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓ (5)

Fe2++2OH-→Fe(OH)2↓ (6)

Fe(OH)3→FeOOH+H2O (7)

FeOOH+Fe(OH)2→FeOOH·Fe(OH)2 (8)

FeOOH·Fe(OH)2+FeOOH→FeO·Fe2O3↓+2H2O (9)