活性炭吸附法处理含铬电镀废水探讨

第l4卷第3期江苏环境科技2001年9月活性炭吸附法处理含铬电镀废水探讨黄巍(淮南市环境监测中·站淮南232001)Dis∞mofAdsorptionTrealmentbyActiveCarbonforEIecl出曲gEffluentConta~ChromiumHuangWei1前言在电镀生产中，尤其是在镀铬及各种铬酸钝化处理时，产生大量的含铬废水。对重金属废水的处理，只能是转移金属存在的位置或转变其物理和化学形态，采用活性炭吸附法处理含铬电镀废水。当含铬废水pH值控制在3—4．5之间时，利用活性炭具有的物理吸附，化学吸附、化学还原等特性，能有效地吸附废水中的六价铬，使含铬电镀废水得到净化。2工艺流程工艺流程主要包括括性炭预处理(对新炭)，废水过滤一c被吸附—+净化，以及活性炭再生处理等三个部分。2．1活性炭厦废水预处理预处理工艺包括活性炭和废水两个因素，其目的是提高对废水中六价铬的吸附力。对于颗粒状活性炭新材料，其pH值介于5～7之间，如果不进行酸化预处理，就会降低除铬效率。经过试验，未经预处理的活性炭其除铬率(c)只有60％左右，经预处理后其除铬率可达79％。新活性炭预处理是采用5％H2SO,液在炭柱内浸泡8h，然后用水洗干净，可满足酸化条件，用于生产运转。根据实践经验，含铬废水pH值在34．5之间，吸附效果最佳。当pH>5时，吸附效果显著下降。在碱性条件下六价铬根本不被吸附，当pHi<2时，也不能吸附。一般镀铬或各种金属件铬酸钝化工艺中漂洗产生出的疫水，c浓度约在(40～lC0)ⅡL之间，pH值在3．5～6范围内。当疫水pH值在5～6之间时，必须用5％SO4溶液进行预调处理，以满足’被*黄巍，男，1970年3月出生，助工，已发表论文3篇。一l8一吸附的条件。2．2吸附原理活性炭特有的性质就是能够吸附废水中重金属离子()或将c还原为c，，从而达到回用或使废水净化的目的。2．2．1物理吸附作用活性炭具有非常多的微孔结构和巨大的比表面积，通常，1g活性炭的表面积达(700—17C0)，因而具有极强的物理吸附力，能有效地吸附废水中的六价铬离子(c)。2．2．2化学吸收作用活性炭的化学吸收功能是在其制造活化过程中形成的，如炭表面有羧基(一COOH)、羟基(一OH)、羰基(=C一0)等含氧官能团，它们都具有静电吸附功能，能与c，产生化学吸附。反应如下：RC—OH+Cr2暖一Rc一0⋯H⋯cr2e~一2．2．3化学还原作用活性炭在强酸性条件下的还原反应是一步重要过程，即使c还原为，其反应如下：3C+2Cr2一+16H一3Cf+4Cr3+8H20C+Or2+l2H一CO1+2C?+6H20我们认为，在括性炭净化处理机制中活性炭对废水中c，的吸附净化过程，实际是综合条件作用结果。3再生液的综合利用目前，许多企业采用酸再生法将被解收的c溶液供皮革行业作鞣革用，或将0，用来制备绿色抛光膏原料，这些都是综合利用的有效方式。特别是做抛光膏，用途广泛，如金属研磨、金属抛光、镀铬层抛光等，是大有发展前途的综台利用方式。总而言之，不论用何种方法处理，其回收液必须维普资讯http://www.cqvip.com第l4卷第3期黄巍／活性炭吸附法处理含铬电镀废水探讨瑚1年9月严格控制，防止流失，否则将会造成二次枵染。4活性炭材料的选用活性炭不仅有粉状和颗粒状，而且型号品种繁多。其原因主要取决于孔隙结构及其表面能。研究认为，活性炭内部孔径不同，其吸附功能也不一样。一般来说，作为气相吸附的活性炭，是以物理吸附为主。被吸附的物质分子直径小，扩散速度快，因此选用微孔<15～20A最有效。用于液相的活性炭，则要求有较大的微孔l8～25A，这是因为液相吸附效果受溶质的性质、浓度、湿度、接触时间、扩散速度和DH值等多种因素的影响。活性炭的大孔(直径大于3OA)亦很重要，因为它能提供通道，使溶质分子能迅速到达炭内部微孔。要使活性炭有效利用，则微孔隙度和大孔隙必须有个平衡。用于含铬废水处理的活性炭，其比表面积大多在10130m2tg左右，活性炭孔径为培～25A，颗粒大小在2o～6O目之间5结论经过多年的实践表明，用活性炭法处理含铬电镀废水具有技术可靠、处理效率高、运行费用相对低廉等优点，但存在废水处理前的pH值预调，出水pH值偏低(一般在4～5之间)、处理材料、设备技术参数选择较复杂等问题，要求应用单位预先进行相关的适宜性试验，这也是目前国内应用不广泛的主要原因，但仍是一项有发展潜力的电镀废水处理技术。值得进一步研究、推广。(收稿日期：2OOl一06一o4)(上接第l7页)目前，我们采用射流方式，虽不易发生结垢阻塞，但能耗增加，氧的利用率大大降低。上面三种曝气方式各有利弊。3结论3．12OOO年运行情况我们对2000年的工艺运行情况作了统计，结果见表3。表32OOO年废水处理