含铬废水处理技术现状与发展的研究

书目 摘要..1 Abstract.1 第一章 绪论1 1.1课程探讨背景....1 1.2含铬废水处理现状 ..1 1.3污泥活性炭的探讨现状1 1.4本章结论1 其次章 污泥活性炭制备方法与材料....1 2.1试验仪器与设备....1 2.2原料与特性分析1 2.3试验药品与试剂1 2.4模拟废水的配置....1 2.5污泥活性炭的制备....1 2.6吸附1 2.7测定方法....1 2.8本章结论1 第三章 结果与探讨1 3.1获得率的测定.....1 3.2吸附动力学分析.....1 3.3浸泡重金属测定.1 3.4结论.1 参考文献..1 第一章 绪论 1.1课题探讨背景 随着经济的发展，铬及其化合物在工业上得到了广泛的应用，涉及了冶金、电镀、制革、油漆等一系列行业，促进了经济增长的同时，也产生了大量的含铬废水;含铬废水排入环境后，对大气、水体、环境都会造成污染，严峻威逼着生态环境和人体的健康；铬的化合物以二价如CrO、三价如Cr2O3和六价如CrO3的形式存在，但以三价和六价的化合物最为常见。其毒性则以六价铬最强，约为三价铬的一百倍，三价铬次之，而二价铬和铬本身毒性很小或无毒性;六价铬具有强水溶性，因此其能够简洁的随着雨水进入水体，铬化物可以通过消化道、呼吸道、皮肤和粘膜侵人人体，在人体的肝、肾、内分泌系统和肺部积聚。毒理作用是影响体内物质氧化、还原和水解过程，与核酸、核蛋白结合影响组织中的磷含量。铬化合物具有致癌作用。铬化合物以蒸汽和粉尘的方式进入人体组织中，代谢和被清除的速度缓慢，会引起鼻中隔穿孔、肠胃疾患、白血球下降、类似哮喘的肺部病变。皮肤接触铬化物可引起愈合极慢的“铬疮”。水中的铬可在鱼的骨骼中积累，此时Cr3 比Cr6的毒性还大。浓度为3.0 mg/ L即对淡水鱼有致死作用；浓度为0.01mg／L，便可使一些水生生物致死，使水体的自净作用受到抑制。若用含铬的污水浇灌农田，铬便在植物体内积聚，土壤中有机质的消化作用受到抑制，造成农业减产。铬的污染主要是由工业引起。因此，各国对排放的废水、渔业水域水质、农田浇灌水质、地面水以及饮用水的铬含量，均有严格规定。我国已把六价铬规定为实施总量限制的指标之一，并规定工业排放的废水中六价铬最高浓度为0.5 mg／L，总铬的最高浓度为1.5mg／L，且不得用稀释法代替必要的处理；生活饮用水中铬含量不得超过0.05mg／L。因此探讨对含铬废水的除铬技术成为了探讨的热点，除铬技术的发展对国民经济的发展具有重要的意义。 1.2含铬废水处理技术现状 含铬废水的处理是指采纳物理法、化学法、物理化学法将含铬废水中的铬去除的过程，目前常用的方法有化学沉淀法、离子交换法、膜分别法、生物法、吸附法、漂白粉氧化法、铁氧体法等。 （1）化学沉淀法 化学沉淀法是目前应用较为广泛的含铬废水处理方法。其基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂，将Cr6还原成Cr3，然后再加入石灰或氢氧化钠，使其在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀，从而去除铬离子。可作为还原剂的有SO2、FeSO4 、Na2SO3、NaHSO3、Fe等。还原沉淀法具有一次性投资小、运行费用低、处理效果好、操作管理简便的优点，因而得到广泛应用，但在采纳此方法时，还原剂的选择是至关重要的一个问题。 （2）离子交换法 离子交换法是借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应除去水中有害离子。目前在水处理中广泛运用的是离子交换树脂。对含铬废水先调pH值，沉淀一部分Cr3后再行处理。将废水通过H型阳离子交换树脂层，使废水中的阳离子交换成H而变成相应的酸，然后再通过OH型阴离子交换成OH-，与留下的H结合生成水。吸附饱和后的离子交换树脂，用NaOH进行再生。 离子交换法的优点是处理效果好，废水可回用，并可回收铬酸。尤其适用于处理污染物浓度低、水量小、出水要求高的废水。缺点是工艺较为困难，且运用的树脂不同，工艺也不同;一次投资较大，占地面积大，运行费用高，材料成本高，因此对于水量很大的工业废水，该法在经济上不适用。 （3）电解还原法 电解还原法是铁阳极在直流电作用下，不断溶解产生亚铁离子，在酸性条件下，将Cr6还原为Cr3。用电解法处理含铬废水，优点是效果稳定牢靠，操作管理简洁，设备占地面积小，废水中的重金属离子也能通过电解有所降低。缺点是耗电量较大，消耗钢板，运行费用较高，沉渣综合利用等问题有待进一步解决。 （4）铁氧体法 铁氧体法事实上是硫酸亚铁法的发展，向含铬废水中投加废铁粉或硫酸亚铁时，Cr6 可被还原成Cr3。再加热、加碱、通过空气搅拌，便成为铁氧体的组成部分，Cr3转化成类似尖晶石结构的铁氧体晶体而沉淀。铁氧体是指具有铁离子、氧离子及其他金属离子所组成的氧化物。铁氧体法不仅具有还原法的一般优点，还有其特点，即铬污泥可制作磁体和半导体，这样不但使铬得以回收利用，又削减了二次污染的发生，出水水质好，能达到排放标准。但是，铁氧体法也有试剂投量大，能耗较高，不能单独回收有用金属，处理成本较高的缺点。 5生物法 生物法包括生物沉淀、生物絮凝等，生物法的实质是利用微生物及其新陈代谢的吸附作用、酶的崔化转化作用、絮凝作用等对废水中的Cr6的还原、富集；虽然传统的物理法、化学法在处理废水有肯定的成效，但是耗资太大，并且可能产生二次污染，生物法具有成本低、效果好、无二次污染等优点。经过多年的科研开发，现在已经有很多菌种被运用到废水的处理，取得了较好的效果。 6吸附法 固-液界面存在吸附，固体表面有吸附水中溶解物及胶体物的实力，吸附法就是利用这一原理处理废水；吸附剂具有巨大的比表面积以及表面能，因此能将废水中的金属离子除去；此外，吸附剂对水量和水质具有较强的抗冲击实力，运用后可以再生，且不产生二次污染，来源广泛，价格便宜，具有较好的经济性。在实际操作中，要依据废水水质及污染物的不同特性选择恰当的吸附剂，这样才会有较好的处理效果。吴克明等采纳活性炭填充反应柱的方法处理含铬废水，六价铬的去除率可以达到98，处理过后的水