高分子絮凝剂处理含铬_废水的研究_王碧

高分子絮凝剂处理含铬(Ⅲ)废水的研究王碧，彭万仁（四川职业技术学院，四川遂宁629000）摘要：用多胺类物质制备了高分子絮凝剂PXM，用于对含Cr3+废水的处理，考察了反应时间、pH值、絮凝剂加入量对含Cr3+废水处理的影响.实验表明：在pH值为6.5、PXM加量31.5mg/L.处理时间为9min的条件下，对铬的去除率可达98.0%以上，处理后的废水可以直接排放.并对去除Cr3+的反应机理做了初步探讨.关键词：高分子絮凝剂；铬；废水处理中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1672-2094(2011)03-0117-02四川职业技术学院学报2011年6月JournalofSichuanVocationalandTechnicalCollegeJun．2011第21卷第3期vol．21No．3收稿日期:2011-04-11作者简介:王碧(1965-),女,四川遂宁人,四川职业技术学院建筑与环境工程系副教授,博士。研究方向:有机合成和环境化学。彭万仁（1964-），男，四川遂宁人，四川职业技术学院建筑与环境工程系高级实验师。铬是对人体、生物和环境有严重危害的重金属，主要存在于矿冶、电镀、制革、印染等工业废水中，可通过消化道、呼吸道、皮肤和黏膜侵入人体，引起变态反应并有致癌作用.在水中主要有铬（Ⅵ）和铬（Ⅲ）两种价态，铬（Ⅲ）的毒性低于铬（Ⅵ），但可以氧化成具有强致癌性的六价铬.目前含铬废水的处理方法主要有三大类：化学法（沉淀法、铁氧体法、电解还原法），物化法（膜分离法、离子交换、吸附法），生物法[1-6].用高分子絮凝剂将重金属离子螯合而沉淀除去是近年研究较多的方法.本研究用自制的高分子重金属絮凝剂PXM处理模拟含Cr3+的废水，对絮凝处理的条件和反应机理作了探讨.1实验部分1.1仪器与试剂HJ—6A型磁力加热搅拌器（金坛市医疗仪器厂）；722S可见分光光度计（上海菁华科技仪器有限公司）；pH-25型pH计（上海精科有限公司）.絮凝剂PXM（实验室自制）；丙酮，盐酸，氢氧化钠，硫酸铬，二苯碳酰二肼，高锰酸钾，硫酸，磷酸，尿素，亚硝酸钠，重铬酸钾，二苯碳酰二肼，都为分析纯（成都科龙化学试剂厂）.1.2实验方法1.2.1絮凝剂的制备及配制PXM是一种高分子絮凝剂，用多胺类物质在碱性条件下与二硫化物反应一定时间制得，过滤，减压烘干，得橙红色固体.将其配制成2.63g/L的溶液，用以处理含铬废水.1.2.2含Cr3+废水处理实验方法取含Cr3+质量浓度为50mg/L的模拟废水溶液，用NaOH或HCl调节pH值，加入不同量的PXM溶液，磁力搅拌，先快搅（250转/分）3分钟，再慢搅（100转/分）数分钟（二者之和为反应时间）.静置澄清后，取滤液用分光光度计按照国家标准方法GB7466—87水质-总铬的测定（二苯碳酰二肼法）测Cr3+的残余浓度.1.2.3测定Cr3+的标准曲线的绘制按照国家标准方法GB7466—87的第一法“水质-总铬的测定（二苯碳酰二肼法）”，得标准曲线如图1所示.图1Cr3+的标准曲线2实验结果及讨论2.1反应的pH值对铬去除率的影响取100ml的模拟含铬废水，调节pH值分别为4.0〈10.0，絮凝剂PXM加量为31.5mg/L，搅拌反应9min，有少量浅绿色絮状沉淀出现，静置，过滤，测定滤液中铬残余浓度，以考察pH值对铬去除效果的影响.实验结果如图2所示.图2pH值对三价铬去除率的影响由图2可知，不同pH值下絮凝剂对Cr3+的去除效果不同.pH值在4〈6.5范围内，去除率急剧上升；当pH值为6.5·117·DOI:10.13974/j.cnki.51-1645/z.2011.03.006责任编辑：张隆辉高分子絮凝剂处理含铬(Ⅲ)废水的研究王碧，彭万仁时,去除率达到99.49%。此时滤液中铬的残余浓度最小，为0.252mg/L，低于污水综合排放标准（GB8978—1996）对三价铬的限定值（排放要求≤1.0mg/L）.因此可将处理三价铬的最佳pH值确定为6.5.2.2絮凝剂用量对铬去除率的影响将模拟含铬废水的pH值调节为pH=6.5，搅拌时间定为9min，加入不同量的PXM溶液，测定滤液中铬离子的残余浓度.测定结果见图3.图3PXM加量对Cr3+去除率的影响由图3可知，PXM的加量对处理结果影响较大.随着PXM的加入，Cr3+残余浓度逐渐降低.当PXM投加量为31.5mg/L时,Cr3+的去除率为99.47%，Cr3+残余浓度为0.262mg/L，低于国家规定的最低排放值。再增加絮凝剂的加量，Cr3+残余浓度缓慢增加，由于溶液的再稳现象使残余浓度反而增加，因而将絮凝剂的最适合加量定为31.5mg/L.2.3反应时间对铬去除率的影响将模拟含铬废水的pH值调节为6.5、加入PXM量为31.5mg/L，快搅时间为3分