廢水中Cr(Ⅵ)、As(Ⅴ)處理技術及其污染去除機理.pdf

1、水體中的重金屬污染對環(huán)境有極大的影響，特別是水中的Cr(Ⅵ)、As(Ⅴ)污染已成為環(huán)境領域的熱點問題。鉻、砷污染具有持久性、富集性、強烈的毒性和致癌性，因此2006年我國將Cr(Ⅵ)和As的飲用水標準分別調整為0.05 mg/L和0.01 mg/L。
　　Cr(Ⅵ)大量應用于鞣革、紡織、印染以及電鍍等行業(yè)中，含鉻廢水、廢渣、廢氣的排放是造成水環(huán)境鉻污染的重要原因，水中As(Ⅴ)污染的來源主要包括火山活動、化石燃料的燃燒、礦石開采和

2、含砷農(nóng)藥的使用等。對含Cr(Ⅵ)、As(Ⅴ)廢水的不當儲存、運輸和處置會對人類健康和生態(tài)平衡產(chǎn)生嚴重威脅，相關的處理方法急需完善。此外，Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的復合污染也已經(jīng)在木材防腐劑、石油煉化、油漆和油墨制造以及生活廢水中被發(fā)現(xiàn)，但針對Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)復合污染的研究很少，相關的處理方法亟待開發(fā)。
　　本研究在綜合考查了物理法、化學法以及生物法等多種Cr(Ⅵ)、As(Ⅴ)廢水處理方法的基礎上，選擇還原沉淀法處理Cr(Ⅵ)污

3、染廢水，試制新型復合吸附材料處理As(Ⅴ)污染廢水，零價鐵法處理Cr(Ⅵ)、As(Ⅴ)復合污染廢水，并對三種方法加以試驗研究。試驗內(nèi)容及結果如下:
　　化學還原沉淀法除鉻采用兩步處理:(i)投加還原劑還原Cr(Ⅵ)為Cr(Ⅲ)，(ii)投加堿性沉淀劑使Cr(Ⅲ)生成沉淀去除。針對處理Cr(Ⅵ)污染常用的藥劑，對比了四種不同的還原劑（FeSO4、FeCl2、Na2SO3和NaHSO3）和兩種不同的沉淀劑(NaOH和Ca(OH)2)的

4、處理效果。在試驗條件下FeSO4作為還原劑，Ca(OH)2作為沉淀劑的去除效果最好。不調整原水pH的情況下，還原反應在20 min內(nèi)即可達到平衡。在初始Cr(Ⅵ)濃度為0.47-4.83 mg/L的條件下，當Fe∶Cr摩爾比為2.7-5.1時，出水總鉻濃度可低于0.05 mg/L，鐵的濃度可低于0.3 mg/L，滿足《地表水環(huán)境質量標準(GB3838-2002)》對水源水的要求。分析沉淀物的紅外光譜發(fā)現(xiàn)，鐵鉻水合物的混凝吸附在除鉻過程中

5、發(fā)揮重要作用。
　　復合材料吸附去除水中As(Ⅴ)的試驗試制了不同金屬元素、不同配比的FCA、CeFA和CeAT三組吸附材料，對比了吸附材料的吸附除As(Ⅴ)效果。試驗結果表明以元素Ce、 Al、Ti按3∶1∶3制成的CeAT-4材料，對水中的As(Ⅴ)有很好的吸附效果，吸附容量達到20.4 mg/g，SEM觀察發(fā)現(xiàn)其表面聚集了大量不規(guī)則顆粒，增大了比表面積，且吸附試驗后整體粒形完整，適用于水中As(Ⅴ)污染的治理。
　　零

6、價鐵(ZVI，F(xiàn)e0)試驗考察了零價鐵同步除鉻除砷的效能，探討了零價鐵的作用機理。試驗結果表明，pH是零價鐵除鉻除砷的關鍵影響因素，在pH為2.0-3.0時，Cr(Ⅵ)、As(Ⅴ)去除率均達到82.0％以上。零價鐵用量從0.1 g/L增加到4.0 g/L時，去除率增加了68.0％以上，在此范圍內(nèi)增加投加量能顯著提高Cr(Ⅵ)、As(Ⅴ)的去除效率。零價鐵除砷除鉻的反應過程符合偽一級動力學模型，其速率常數(shù)表明共存的As(Ⅴ)能夠加快Cr(