活性炭处理含铬废水的方法_逯兆庆

收稿日期:2002-06-11修回日期:2002-09-17文章编号:1001-227X(2002)05-0042-03三废治理活性炭处理含铬废水的方法逯兆庆,寻知磊(山东中通钢构建筑有限公司,山东聊城466000)摘要:活性炭具有优良的吸附性和还原性,已广泛用于废水处理工业。阐述了活性炭处理含铬废水的基本原理,采用吸附-还原联用处理含铬废水,介绍了其工艺流程、特点及处理过程中的注意事项。实践证明,经处理的废水中六价铬含量达国家排放标准。关键词:活性炭;含铬废水;吸附;还原中图分类号:X781.1文献标识码:BDisposalofhexavalentchromiumcontainingeffluentbyactivatedcarbonLUZhao-qing,XUNZhi-lei(ZhongtongSteelFramesConstructionCo.,Ltd.,Liaocheng252024,China)Abstract:Activatedcarbonhasbeenwidelyusedineffluentdisposalforitsexcellentadsorptionandreductionproperties.Adsorptionandreductionwereusedincombinationindisposalofchromiumcontainingeffluent.Fundamentals,procedures,advantagesandmattersneedattentionofthisprocessweredescribed.Itprovedthathexavalentchromiumcontentindisposedeffluentmeetsnationalstandardforeffluentdischarge.Keywords:activatedcarbon;chromiumcontainingeffluent;adsorption;reduction1前言电镀、石化和制药是当今全球三大污染工业。就我国电镀废水而言,据不完全统计,全国电镀厂点约1万多家,职工约40万人,每年排出的电镀废水大约40亿m3[1]。由此可见,电镀废水不仅量大,而且对环境造成的污染也很严重,因为电镀废水中不仅含有氰化物等剧毒成份,而且含有铬、锌、铜镍等自然界不能降解的重金属离子[2,3]。其中,铬酐是电镀行业中使用量很大的一种化工原料,主要用于镀铬、钝化、和退镀等工艺上,随废水pH值的不同,分别以CrO2-4和CrO2-7两种六价铬的形式存在,一般认为,六价铬的毒性约为三价铬的100倍,据《工业企业设计卫生标准》规定,地面水中六价铬最高允许浓度为0.05mg/L,而三价铬为0.5mg/L;《生活饮用水卫生标准》规定,六价铬浓度不得超过0.05mg/L。含铬废水的处理方法很多,主要有化学沉淀法、活性炭法、电解法、离子交换法和膜处理法等,本文对电镀·42·Oct.2002Electroplating&FinishingVol.21No.5DOI:10.19289/j.1004-227x.2002.05.012含铬废水处理的工艺进行了改进,介绍了一种用活性炭的吸附性和还原性处理含铬废水的方法。活性炭在不同pH值下对六价铬都有良好的吸附和还原效果,因此,近年来在工业废水治理方面得到日益广泛的应用。2活性炭处理含铬废水的基本原理活性炭处理含铬废水主要是利用其吸附和还原作用,在不同的pH值下,活性炭对六价铬都有良好的吸附和还原效果。2.1pH值为3-4时的作用原理据相关资料介绍,活性炭的表面存在大量的含氧基团,如羟基(-OH)。因此,活性炭不单纯是游离碳,而且是含碳量多、分子量大的有机分子凝聚体。当pH值为3-4时,由于上述含氧基团的存在(以CxO或CxO2表示含氧基因起吸附作用的符号),其吸附方程可表示如下:含铬废水膜离解:H2O=H++OH-CxO+H2O=C2+x+2OH-CxO2+H2O=CxO2++2OH-CxO+H2O+HCrO-4=CxOHO3Cr++2OH-CxO2+H2O+HCrO-4=CxO2HO3Cr++2OH-这样,六价铬就被吸附在活性炭上。随着pH值的上升,水溶液中的OH-浓度增大,由于含氧基团与OH-的亲和力大于对Cr2O2-7的亲和力,因此,当pH值大于6时,活性炭表面的吸附位置被OH-夺取,活性炭对六价铬的吸附能力就下降,甚至不吸附。利用这种规律,用碱就能达到活性炭的再生目的,当pH值降低后,再次恢复活性炭吸附六价铬的作用。2.2pH值小于3时的作用原理此时,六价铬主要被还原为三价铬。其反应方程式为:3C+2Cr2O2-7+16H+=3CO2←+4Cr3++8H2O另外,活性炭还可以吸附水中的氧生成不稳定的中间产物