张英1，黎晓1，竺云波2 (1.浙江省湖州市环境保护监测中心站，浙江湖州313000;2.浙江工商大学环保设计研究院，浙江杭州310005) 摘要:沸石是一种天然矿物，价格低廉，在中国矿产丰富，又有一定的去除阳离子的能力。以临安美都电镀厂为实例，选用沸石为材料，设计了沸石对含铬废水的吸附实验，研究了pH、沸石用量、温度、接触时间四个因素对沸石吸附效果的影响，分析比较后得出最佳条件:在浓度为42.0 mg/L时，废水量与沸石的比例为30∶1;合理的处理时间为10分钟以上;合理的pH值环境为酸性环境;温度对处理的效率影响不明显。 关键词:沸石;电镀含铬废水处理;最佳条件 中图分类号:X703.1文献标识码:A 文章编号:1674-6139(2012)08-0099-03 1·概述 中国电镀工业中废水处理多数采用化学处理方法，普遍存在着成本高、易造成二次污染等问题[1]。天然沸石作为一种新兴材料，常作为离子交换剂、吸附分离剂、干燥剂、催化剂、水泥混合材料广泛应用于石油、化学工业、轻工行业、建材工业、农业甚至国防，其中，沸石在环境保护方面应用也越来越多，常用来处理废气、废水，从废水废液中脱除或回收金属离子，脱除废水中放射性污染物以及工业废气中吸附一氧化碳和氨等[2]。沸石储量大、价格低廉，是重要的非金属矿产资源，有规则的孔道结构和高比表面积，具有良好的吸附性能和离子交换性能，在水处理方面有较好的应用前景，因此受到广泛的关注。 2·材料与方法 2.1仪器与试剂 主要仪器:pH计，分光光度计，恒温磁力搅拌器电镀废水:直接取自临安美都电镀厂，未经处理，有点浑浊，略带浅黄色，放置后有沉淀，上层溶液变无色。测定，六价铬浓度为105.0 mg/L。用时取40.0 ml移于100 ml容量瓶中，用水定容，摇匀。此水含铬浓度为六价铬42.0 mg/L。 沸石:粒度为20～40目，主要成分为SiO2、Al2 O3、CaO、K2 O等，可用浓盐水逆流再生后重复使用。 2.2实验方法 移取六价铬浓度为42.0 mg/L的电镀废水100.0 ml置于400 ml烧杯中，加入3.0 g沸石，在磁力搅拌器上搅拌30 mins，稍放置，过滤，取适当滤液测定pH值和残余铬含量，按下式计算铬去除率: 去除率(%)=[C0-C]÷C0×100 式中:C0—电镀废水中铬的浓度，mg/L; C—处理后出水铬的浓度，mg/L。 3·实验结果 3.1沸石投加量的影响 分别投加1 g，2 g，2.5 g，3 g，4 g，7 g，10 g沸石处理浓度为42.0 mg/L的电镀废水100 ml，测得原水pH值为4.5，处理结果见表1及图1。 由图1可知，随着沸石用量增加，六价铬的去除率升高，当沸石用量超过2 g后，去除率变化不大，基本保持在99%，出水六价铬浓度能够达标排放。为保证有较好的处理效果，下面的实验选择沸石用量为3.0 g。 3.2接触时间的影响 控制沸石用量为3 g，经过不同时间接触，测出不同时间的去除率，实验结果见表2及图2。 由图2可知，沸石对六价铬的吸附都较为迅速，接触时间大于10 mins时六价铬的去除率均达99%以上，处理后的废水六价铬浓度均达国家污水排放标准，为保证有较好的去除效果，下面的实验选择接触时间为30 mins。 3.3温度的影响 控制沸石用量，原水pH等条件，以温度为变量，分别测定20℃、24℃、28℃、32℃、36℃条件下沸石对铬的去除效果影响，实验结果见表3和图3。 由图3可知，温度从20℃变到36℃，废水对铬的去除率逐渐增加，但总体变化值较小。在20℃、沸石用量为3.0 g、pH值为4.5、接触时间为30 mins的条件下，去除率已达到99%以上，因此实验在室温下进行处理便可达到很好的效果。 3.4酸度的影响 调节原水pH，以原水pH条件为变量，其它条件如上:控制沸石投加量为3 g，吸附时间为30mins、温度为室温。实验结果见表4和图4。 由图4可知，随着pH值的升高，铬的去除效率逐渐下降，当pH大于9后，去除率明显下降。在综合考虑原水pH以及实际去除效果后，选择pH值在4和4.5之间，操作性和去除效果都比较理想。 4·结论 通过沸石处理含铬废水的实验可以得出以下结论:利用沸石吸附含铬废水的最好条件是在浓度为42.0 mg/L时，废水量与沸石的比例为30∶1;合理的处理时间为10分钟以上;合理的pH值环境为酸性环境;温度对处理的效率影响不明显。 参考文献: [1]马晓龙，刘晓东，周广柱.电镀废水处理存在的问题及解决方案[J].山东科技大学学报，2005，24(1):107-111. [2]荣骏.工业废水的治理[M].长沙:中南工业大学出版社，1991. |
