（环境工程专业论文）氨基化改性花生壳对crvi的吸附性能研究.pdf

原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本 在导师的指导下，独立进行研 究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容夕 ，本论文不包含任何其他个人 或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的腓出重要贡献的个人和集 体，均己左文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 论酬徽：趣遑日期塑! 兰：苎：，7 关于学位论文使用授权的声明 本 完全了解山东艇翔移躲留、使用学住醌文白嘞啶，同意等徽留或 向国家有关部门或栅构送交论文的复印件和电子皈，允许沦燃阅和借阅； 本人授权山东大学可以跨栏黼捌狡的垒瓣或部分内容编入有美指亍检 索，可以采用影印、缩e 陋嬉浙蜥! l | 手：段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文姗后廊薹守此规蜀 论文作者签名：趁蔓塞导师签名： 日飙越7 目录 摘要1 l 】日i s t r a c t 3 第一章引言5 1 1 本文的研究目的及意义5 1 2 本文的研究内容5 1 3 本文的创新点6 第二章吸附法处理含c r ( v i ) 废水研究进展7 2 1 水体中c r ( v i ) 的危害及处理方法概述7 2 1 1 铬的物理化学特性7 2 1 2 含铬废水的来源及危害7 2 1 3 含铬废水的处理技术8 2 2 吸附技术1 0 2 2 1 概述1 0 2 2 2 吸附剂1 1 2 2 3 离子交换纤维吸附剂1 2 2 3 农作物废物制备吸附剂1 3 2 3 1 农作物废物利用现状1 3 2 3 2 以农作物废物制备吸附剂1 4 2 4 花生壳吸附剂研究进展15 2 4 1 花生壳吸附剂1 5 2 4 2 改性花生壳吸附剂1 6 2 4 3 改性花生壳吸附c r ( v i ) 的机理研究现状1 6 2 5 本研究的引出l7 第三章实验材料与方法1 8 3 1 实验仪器与药品1 8 3 1 1 实验仪器1 8 3 1 2 实验药品1 8 3 2 实验样品的制备1 9 3 2 1 改性花生壳( m p s ) 的制备1 9 3 2 2 含c r ( v i ) 水样的制备2 0 3 3 实验方法2 0 3 3 1c r ( v i ) 浓度的测定方法2 0 3 3 2 静态吸附实验2 0 3 3 3 动态吸附及再生实验一2 1 3 3 4 表征实验2 2 第四章m p s 对c r ( v 1 ) 的吸附性能及材料表征实验研究2 4 4 1 静态吸附实验2 4 4 1 1m p s 投加量对吸附效果的影响2 4 4 1 2p h 对吸附效果的影响2 4 4 1 3 温度对吸附效果的影响2 6 4 1 4 接触时间及c r ( v i ) 初始浓度对吸附效果的影响2 7 4 2 动态过柱及再生实验2 8 4 3 表征实验2 9 4 3 1 比表面积测定2 9 4 3 2 红外光谱分析3 0 4 3 3 拉曼光谱分析3 0 4 3 4z e t a 电位分析3 2 4 4 ，j 、结一3 3 第五章吸附等温线及动力学模型实验研究 3 4 5 1 吸附等温线3 4 5 2 吸附动力学3 5 5 3 与其它吸附剂的对比3 6 5 4 小结3 7 第六章结论 参考文献 致谢 3 8 3 9 4 6 c o n t e n t s a b s t r a c t 1 c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n 5 1 1p u r p o s eo f t h i ss t u d ya n di t ss i g n i f i c a n c e 5 1 2t h er e s e a r c hc o n t e n t so f t h i sa r t i c l e 5 1 3t h ei n n o v a t i o np o i n to f t h i sa r t i c l e 6 c h a p t e r2t h er e s e a r c hp r o g r e s s o ft h er e m o v a lo fc r ( v i ) c o n t a i n i n g w a s t e w a t e rw i t ha d s o r p t i o nm e t h o d s 7 2 1o v e r v i e wo fc r ( v i ) h a z a r d si nw a t e ra n di t sh a n d i n gm e t h o d s 7 2 1 1p h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e so f c r 7 2 1 2t h es o u r c ea n dh a z a r do fc r ( v i ) 7 2 1 3t h er e m o v a lt e c h n o l o g yo fc r ( v 1 ) 8 2 2a d s o r p t i o nt e c h n o l o g y 1 0 2 2 1t h eo v e r v i e w 1 0 2 2 2a d s o r b e n t 11 2 2 3i o ne x c h a n g ef i b r ea d s o r b e n t 1 2 2 3t h es t u d yo fc r o p sw a s t eu t i l i z a t i o n 13 2 3 1t h eu t i l i z a t i o ns t a t u so fc r o p sw a s t e 13 2 3 2a d s o r b e n tm a d eb yc r o p sw a s t e 1 4 2 4t h ee d u c t i o no ft h i sp a p e r 。15 2 4 1p e a n u ts h e l la d s o r b e n t 15 2 4 2m o d i f i e dp e a n u ts h e l l 16 2 4 2s t a t e so ft h ea d s o r p t i o nm e c h a n i s mo fc r ( v i ) w i t hm o d i f i e dp e a n u ts h e l l 16 2 5d e f t v a t i o no f t h i ss t u d y 1 7 c h a p t e r 3m a t e r i a l sa n dm e t h o d s 18 3 1i n s t r u m e n t sa n dc h e m i c a l s ：18 3 1 1i n s t r u m e n t s 1 8 3 1 2c h e m i c a l s ! 18 3 2p r e p a r a t i o no f t h es a m p l e s 1 9 i i i 3 2 1t h em o d i f y i n ga g e n ts e l e c t i o n 1 9 3 2 2s y n t h e s i so fm p s ”2 0 3 2 3t h ep r e p a r a t i o no fc r ( v i ) s o l u t i o n 一2 0 3 3m e t h o d s 2 0 3 3 1s t a t i cs o r p t i o nt e s t s 2 0 3 3 2d y n a m i cs o r p t i o na n dr e g e n e r a t i o nt e s t 2 1 3 3 3c h a r a c t e r i z a t i o nt e s t 2 2 c h a p t e r 4a d s o r p t i o na n dc h a r a c t e r i z a t i o ns t u d y 2 4 4 1s t a t i cs o r p t i o nt e s t s 2 4 4 1 1e f f e c to f m p sd o s a g e 2 4 4 1 2e f f e c to f p h 一2 4 4 1 3e f f e c to f t e m p e r a t u r e 一2 6 4 1 4e f f e c to f c o n t a c tt i m eo ns o r p t i o no f c r ( v i ) 一2 7 4 2c o l u m nd y n a m i cs o r p t i o na n dr e g e n e r a t i o nt e s t 2 8 4 3c h a r a c t e r i z a t i o n 一2 9 4 3 1b e ts u r f a c ea r e aa n a l y s i s 2 9 4 3 2f t i rs p e c t r aa n a l y s i s 3 0 4 3 3r a m a ns p e c t r aa n a l y s i s 3 0 4 3 4z e t ap o t e m i a la n a l y s i s 3 2 4 4s u m m a r y 3 3 c h a p t e r 5a d s o r p t i o ni s o t h e r m sa n dk i n e t i c ss t u d i e s 5 1a d s o r p t i o ni s o t h e r m s 一3 4 5 2a d s o r p t i o nk i n e t i c s 3 5 5 3t h ec o m p a r i s o nw i t ho t h e rd i f f e r e n ta d s o r b e n t s 3 6 5 4s u m m a r y 3 7 c h a p t e r6c o n c l u s i o n s 。一3 8 r e l e r e n c e s 3 9 t h a n k s i v 4 6 摘要 含铬废水等重金属废水的处理一直是环保界公认的难题之一。目前的除铬 方法中普遍存在成本高而效率较低的问题。吸附法去除c r ( v i ) 具有成本低、效 率高及操作简单的优点，而此方法的关键在于选用合适的吸附剂。因此，筛选 吸附性能好且价廉易得的吸附剂成为吸附法去除c r ( v i ) 研究中的热点问题。而 富含纤维素的农作物废物是一种廉价吸附剂的重要来源。 本文选取花生壳为吸附剂原料，以环氧氯丙烷为醚化剂，n ，n 二甲基甲酰 胺为溶剂，三乙烯四胺为交联剂并作为引入基团物质对花生壳粉末( p s ) 进行 改性，得到改性阳离子型吸附剂氨基化改性花生壳( m p s ) 。分别通过静态 和动态吸附实验，研究了改性花生壳对c r ( v i ) 的吸附性能和吸附机理。在静态 吸附实验中，考察了投加量、c r ( v i ) 初始浓度、p h 、温度、接触时间等因素对 m p s 吸附性能的影响。动态吸附实验进行了过柱及再生吸附实验。分别采厨 l a n g m u i r 和f r e u n d l i e h 吸附等温线方程对m p s 吸附c r o c i ) 进行了等温线拟合， 并对吸附过程进行了动力学描述。 实验结果表明，未改性花生壳对c r o c i ) 的吸附量只有1 7 m g g 左右，而改 性后可提高到1 3 2 3 8 m g g 。静态吸附实验结果表明，当c r ( v i ) 离子的初始浓度 为1 0 0 m g l ，m p s 的最佳投加量为l g l ，振荡吸附时间为1 2 0 m i n 。p h 在1 嘶0 时，c r ( v i ) 的去除率在9 1 0 - - 9 5 9 之间，而当p h 6 0 后，去除率显著下降。 m p s 对c r ( v i ) 的吸附量随着温度的上升而提高，吸附过程是吸热反应。动态吸 附实验中m p s 对c r ( v i ) 的吸附量为1 3 8 3 m g g ，是2 5 c 下最大吸附量q 啦x 的 9 3 9 ( 1 4 7 3 m g g ) ，具有较好的吸附效率。用盐酸溶液作为洗脱液对m p s 的 再生吸附能力进行了评估。再生效率高达8 2 6 ，说明在吸附过程中离子交换 占主导地位，同时吸附过程中也存在一定的不可逆性，即化学吸附过程。采用 z e t a 电位、红外和拉曼光谱等表征手段对吸附前后的m p s 样品进行了表征。傅 里叶红外光谱分析可知，通过改性，花生壳表面确实被引入了氨基基团。z e t a 电位分析结果表明，p s 在改性后表面带正电荷。机理分析结果表明，吸附过程 中存在化学吸附和离子交换。 实验结果证明，m p s 对c r ( v i ) 具有高吸附能力和良好的再生性能，是一种 有效的c r ( v i ) 吸附剂，在含铬废水处理领域具有广阔的应用前景。本文可为m p s 的实际应用提供一定的理论参考。 关键词：改性花生壳( m p s ) ；吸附；c r ( v i ) ；再生；机理 2 a bs t r a c t w a s t e w a t e rc o n t a i n i n gh e a v ym e t a l ss u c ha sc h r o m i u mh a sb e e nr e c o g n i z e da s o n eo ft h ed i f f i c u l tp r o b l e m sb yt h ee n v i r o n m e n tp r o t e c t i o nc o m m u n i t y i nt h e c u r r e n t ，t h ep r o b l e mo fp r e v a l e n c em e t h o df o rr e m o v i n gc h r o m i u mi sh i g hc o s ta n d l o we f f i c i e n c y a d s o r p t i o no fc r ( v i ) 、v i t ht h ea d v a n t a g e so fl o wc o s ta n ds i m p l e o p e r a t i o n ，i t sc o r et e c h n o l o g yl i e si nt h es e l e c t i o no fe x c e l l e n ta d s o r b e n t t h e r e f o r e ， s c r e e n i n go fl o wc o s ta d s o r b e n ti st h eh o ti s s u e si nt h es t u d yo fr e m o v i n gc r i ) c r o p sw a s t ew h i c hw a sr i c hi nc e l l u l o s eb e c o m ea ni m p o r t a n ts o u r c eo fl o w - c o s t a d s o r b e n t i nt h ep a p e r , t h em o d i f i e dc a t i o n i ca d s o r b e n t ( m p s ) w a sm o d i f i e db ya m i n e r e a c t i o n 埘n lp e a n u ts h e l l ( p s ) t h a tu s i n ge p i c h l o r o h y 7 d r i na se t h e r i f y i n ga g e n t ， n , n d i m e t h y l f o r m a m i d ea sd i s s o l v e n t ，t r i e t h y l e n e t e t r a m i n ea sc r o s s - l i n k i n ga g e n t a n di n t r o d u c ea m i n og r o u p i no r d e rt ot e s tt h ea d s o r p t i o np r o p e r t yo fc r ( v i ) 、丽也 m p s ，s t a t i ca n dd y n a m i ca d s o r p t i o ne x p e r i m e n t sw e r et a k e ni nt h es t u d y i nt h e s t a t i cs o r p t i o nt e s t s ，m p sd o s a g e ，i n i t i a lc r o c i ) c o n c e n t r a t i o n ，p h ，t e m p e r a t u r ea n d c o n t a c tt i m ew a sc a r r i e do u ta se x p e r i m e n t a lp a r a m e t e r s c o l u m ns o r p t i o na n d r e g e n e r a t i o nt e s tw a sc a r r i e do u ti nt h ed y n a m i ct e s t s t h ea d s o r p t i o ni s o t h e r m s f i t t i n go ft h ea d s o r p t i o np r o c e s so fc r ( v i ) 、i t l lm p sw e r ed e s c r i b e db yl a n g m u i r a n df r e u n d l i c ha d s o r p t i o nm o d e l s ，a n dt h ea d s o r p t i o np r o c e s sw a sd e s c r i b e db y d y n a m i cf i t t i n g t h ee x p e r i m e n t ss h o wt h a tt h em o d i f i e dp e a n u ts h e l l so nt h ec r ( v i ) a d s o r p t i o n c a p a c i t yi so n l ya r o u n d1 7 m g g ，w h i l ea f t e rm o d i f i c a t i o nt o 13 2 3 8 m g g i nt h e s t a t i cs o r p t i o ne x p e r i m e n t s ，t h eo p t i m a lm p sd o s a g ew a sd e t e r m i n e da s1g lw h e n t h ei n i t i a lc r ( v i ) c o n c e n t r a t i o nw a slo o m g l a n dt h eo s c i l l a t i o na d s o r p t i o nt i m e w a s12 0 m i n 诵t l le x p e r i m e n t s w h e np hw a s1 0t o6 0 ，t h er e m o v a lr a t eo fc r ( v i ) w e r eb e t w e e n91 o a n d9 5 9 ，w h i l et h er e m o v a lr a t ed e c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y 鹤 p h 6 0 t h ec r ( v 1 ) a d s o r p t i o nc a p a c i t yw i t hm p si n c r e a s e da st h et e m p e r a t u r e i n c r e a s e s ，w h i c hi n d i c a t e st h a tt h ea d s o r p t i o np r o c e s sw a se n d o t h e r m i cr e a c t i o n t h e a d s o r p t i o nc a p a c i t yo fc r ( v i ) w i t hm p s w a s13 8 3 m g gi nt h ed y n a m i ca d s o r p t i o n 3 e x p e r i m e n t s ，w h i c hw a s9 3 9 o ft h em a ) 【i m 啪a d s o r p t i o nc a p a c i t yq r 啮x ( 1 4 7 3 m g g ) a t2 5 ( 2 i tw a ss h o w na sh i g ha d s o r p t i o ne f f i c i e n c y h y d r o c h l o r i ca c i d w a sc h o s e na st h ee l u e n tt oa s s e s st h er e g e n e r a t i o nc a p a c i t yo fm p s t h e r e g e n e r a t i o ne f f i c i e n c yw a su pt o8 2 6 ，i n d i c a t i n g t h a tt h ed o m i n a n ti nt h e a d s o r p t i o np r o c e s sw a si o ne x c h a n g e ，a n dt h e r ew a ss o m ei r r e v e r s i b l ep r o c e s sa u s c h e m i c a la d s o r p t i o n m p ss a m p l e sb e f o r ea n da f t e ra d s o r p t i o nw e r ec h a r a c t e r i z e db y z e t ap o t e n t i a l ，i n f r a r e da n dr a m a ns p e c t r u m w i t hf t i rs p e c t r aa n a l y s i so fm p s ， t h er a wm a t e r i a ls u r f a c ew a si n t r o d u c e da m i n og r o u p z e t ap o t e n t i a la n a l y s i s r e s u l t e dt h a tt h em o d i f i e dp ss u r f a c ew a sp o s i t i v ec h a r g e d ，a p p a r e n t l ys h o wt h e m o d i f i c a t i o ne f f e c t t h em e c h a n i s ma n a l y s i so ft h ee x p e r i m e n tr e s u l t ss h o w e dt h e e x i s t e n c eo fc h e m i c a la d s o r p t i o na n di o ne x c h a n g ei nt h ea d s o r p t i o np r o c e s s t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o wt h eh i g ha d s o r p t i o nc a p a c i t yo fc r ( v i ) a n dg o o d r e g e n e r a t i o np e r f o r m a n c e ，w h i c h i n d i c a t e sm p si sa ne f f e c t i v ea d s o r b e n to f c h r o m i u m c o n t a i n i n gw a s t e w a t e ra n d h a sb r o a da p p l i c a t i o np r o s p e c t s t h i sa r t i c l ei s t h er e l e v a n tt h e o r e t i c a lr e f e r e n c ef o rp r a c t i c a la p p l i c a t i o no fm p s k e yw o r d s ：m o d i f i e dp e a n u ts h e l l ( m p s ) ，a d s o r p t i o n , c r ( v i ) ，r e g e n e r a t i o n ， 4 第一章引言 1 1 本文的研究目的及意义 水体中的铬主要以c r ( v i ) 存在，c r ( v o 具有很强的毒性，如处理不当，将对 环境造成严重危害。吸附去除重金属离子是水处理技术中常用的方法，然而常见 的活性炭吸附剂价格昂贵。研究证明，农林固体废物，如稻壳、秸秆、锯末等， 因其含有丰富的纤维素而成为水中重金属离子的良好吸附剂。作为我国主要的油 料作物，我国的花生种植面积居世界第一位，因此花生壳产量巨大，但其利用途 径仍以作为燃料焚烧为主。花生壳本身是可再生的生物质资源，可自然降解，吸 附饱和后可直接燃烧处理，免去了繁杂的吸附剂再生过程。因此，利用花生壳制 备吸附剂具有价廉易得的显著优势。 作为吸附剂，天然花生壳吸附能力较弱，而通过改性，可改变吸附剂的表面 性质，大大提高其吸附能力。本文采用化学方法通过引入氨基基团对花生壳进行 了表面改性，大幅度提高了花生壳对c r ( v i ) 的吸附量，并通过实验和材料表征揭 示了改性花生壳对c r ( v i ) 的吸附机理，为改性花生壳在吸附除铬领域的实际应用 提供理论基础和实践经验。 1 2 本文的研究内容 本文首先采用化学方法对花生壳粉末( p s ) 进行表面改性，然后，分别通 过静态和动态吸附实验，以及材料表征，研究了改性花生壳对c r ( v i ) 的吸附性 能和吸附机理。本文主要包括以下研究内容： ( 1 ) 氨基改性花生壳的制备 以环氧氯丙烷为醚化剂，n ，n 二甲基甲酰胺为溶剂，三乙烯四胺为交联 剂并作为引入基团物质对原始花生壳样品进行氨基化改性，得到改型花生壳阳 离子型吸附剂m p s 。 ( 2 ) 改性花生壳对c r ( v i ) 的吸附性能研究 分别通过静态吸附和动态过柱及再生实验对m p s 吸附c r ( v i ) 性能进行研 究。静态吸附中以投加量、初始浓度、温度、p h 、解除时间为考察因素；动态 吸附采用过柱与再生实验进一步探讨改性花生壳吸附性能、过程机理及再生效 果。 ： 5 ( 3 ) 吸附材料的表征 通过比表面积测定、红外光谱和拉曼光谱分析、z e t a 电位测定等表征手段， 对改性前、改性后以及吸附后的样品进行了表征，进一步探讨改性机理及吸附 机理。 ( 4 ) 吸附热力学及动力学研究 以单因素和过柱实验数据为依据，对吸附过程进行吸附等温线及吸附动力 学分析，建立适宜的吸附模型，为改性花生壳的实际应用提供理论参考。 1 3 本文的创新点 ( 1 ) 以环氧氯丙烷为醚化剂，n ，n 二甲基甲酰胺为溶剂，三乙烯四胺为 交联剂及引入氨基物质对花生壳进行了改性。对花生壳的这种改性方法是一个 创新。 ( 2 ) 通过红外光谱、拉曼光谱及z e t a 电位测定，分析合成及吸附机理， 通过拉曼光谱分析获得吸附剂的表面形态，进一步验证了化学吸附的存在。这 种表征方法具有一定的创新性。 6 第二章吸附法处理含c r ( ，i ) 废水研究进展 2 1 水体中c r ( ，i ) 的危害及处理方法概述 2 1 1 铬的物理化学特性 在自然界中，铬主要以c r ( i n ) 和c r ( v i ) 存在，常见的铬化合物有六价的铬 酐、重铬酸钾、重铬酸钠、铬酸钾、铬酸钠等。由于铬具有良好的光泽及抗腐 蚀性，常被应用于电镀行业。重铬酸钾和重铬酸钠是有机合成和石油工业中 的强氧化剂；铬黄、铬橙、铬绿等可用作无机颜料【l j 。 水体中的铬主要以c r ( v i ) 离子形式存在，在酸性条件下容易被还原成c r ( i i i ) 离子。c r ( v i ) 离子在水中主要以阴离子化合物形式存在，如c r 2 0 7 2 - 和c r 0 4 2 - 等 【2 】i d i 。c r ( v i ) 具有很强的毒性，铬中毒大都是六价铬引起。c r ( i ) 容易形成c r ( o h ) 3 沉淀，因此几乎没有迁移性，c “i i i ) 毒性因此要比c r ( v i ) 小3 0 0 倍【4 】。当水体c p c r ( v i ) 化合物的浓度达到s m e j l 时，水就会呈现出明显的黄色；而当其浓度达到lm g l 时，水就会有涩味【5 】。 铬对人体的伤害主要表现在对人的皮肤、呼吸道、眼睛及胃肠道的损伤【6 】。 六价铬对人体组织有很强的毒性，c r ( v i ) 会使血红蛋白转变为高铁血红蛋白，并 可干扰体内的氧化、还原和水解过程。经常接触大剂量的六价铬，将会导致接触 部位的溃疡或造成不良反应。当摄入过量的六价铬时，则会导致肾脏和肝脏受损、 恶心、胃肠道刺激、胃溃疡、痉挛甚至死亡。c r ( v i ) 还能对生物体产生致畸、致 癌、致突变作用。 三价铬是人体必需的微量元素之一，c r ( i i i ) 能增加人体内胆固醇的分解与排 泄，与脂类代谢有着密切的联系，是人机体内葡萄糖能量因子中的一个有效成分， 能辅助胰岛素利用葡萄糖分子1 7 1 。如果摄入的食物中缺少足够的铬，人体则会出 现铬缺乏的症状，从而影响到糖类及脂类代谢。 2 1 2 含铬废水的来源及危害 铬的污染主要来源于工业生产。涉及到铬的行业主要有鞣革、钢与合金、 染料和颜料制造、玻璃工业、木材防腐、纺织行业、电影和摄影、金属清洗、 电镀、铬矿、采矿等【引，在这些工业生产过程中，对铬的不正当排放就造成了 对自然水体的污染。含铬废水最主要来源于电镀生产过程中的镀件清洗、镀液。 7 过滤、废液排放等。据不完全统计，我国每年排出的电镀废水大约为4 0 亿m 3 f 9 】。 在工业废水中，c r i ) 的浓度般在5 0 - 2 5 0 m g l 1 0 1 。 铬污染的另外一种主要来源是铬盐生产中产生的铬渣。据2 0 0 5 年统计，我 国铬盐生产量及消费量均居世界第一，全国已累计生产铬盐2 0 0 多万吨，产生铬 渣6 0 0 多万吨，其中仅有约2 0 0 万吨得到处置。这些铬渣在一定条件下会溶出含 铬废液，同样会对水体造成污染，甚至会引发严重的环境污染事件，如2 0 1 1 年6 月的云南曲靖铬渣非法倾倒事件，共计倾倒5 2 2 2 3 8 吨铬渣，经雨水冲刷和渗透， 进入水库，致使水库六价铬超标2 0 0 0 倍，之后又将3 0 万立方受污染的水通过铺 设管道排入珠江源头南盘江，水源污染直接影响到整个珠三角的水质。 我国生活饮用水卫生标准( g b 5 7 4 9 2 0 0 6 ) 中规定，c r ( v i ) 的含量不得 超过0 0 5m g l ! 】。污水综合排放标准( g b 8 9 7 8 1 9 9 6 ) 中，铬被列为第一类 污染物，且规定总铬的最高排放浓度为1 5 m g l ，六价铬的最高排放浓度为 0 5 m g l t l2 1 。 2 1 3 含铬废水的处理技术 随着工业的迅速发展，含铬废水产生量不断增加，含铬废水的处理技术也得 到不断发展。目前含铬废水的处理方法主要有化学沉淀法、离子交换法、化学还 原法、电解法、生物处理技术以及吸附法。 ( 1 ) 化学沉淀法 化学沉淀法主要以采用钡盐、铅盐居多，其原理是将钡盐( 或铅盐) 加入废 水中，形成难溶的铬酸钡( 或铬酸铅) 沉淀，通过过滤、分离达到去除铬离子的 效果。此法中铬酸钡( 或铬酸铅) 的溶解度与p h 有很大关系，因此需要严格控 制含铬废水的p i t 。 化学沉淀法处理含c r ( v i ) 废水的技术易于实现，处理量大、反应速度快，对 设备的要求不高，此法曾被部分地区广泛使用。但缺点是产生的污泥量大、占地 面积大，且污泥中仍含有大量c r ( v i ) ，污泥的处置问题很难解决。因此此法已逐 步被淘汰。 ( 2 ) 离子交换法 离子交换法是通过将水中的c r ( v i ) 离子交换吸附在离子交换树脂上，从而达 到去除c r ( v 0 的目的。当离子交换树脂达到吸附饱和后，用再生剂再生后即可恢 8 复其交换能力。离子交换法处理c r ( v i ) 始于2 0 世纪6 0 年代，并在7 0 年代中期成功 用于生产【13 1 。s o f i a a c a v a e o 掣1 4 】利用离子交换树脂对含铬电镀废水进行了处理 效果研究，结果证明其螯合树脂( d i a i o nc r l1 ) 在处理含铬电镀废水时表现出了很 好的效果，并且再生效果良好。张荣海等【”】研究得出的“阳离子交换一化学法 处理含铬废水的新工艺对电镀废水中铬的去除取得了很好的效果。离子交换法还 具有良好的再生性能，黄晓霞等【1 6 】研究表明在经过3 次吸附再生吸附的过程之 后，树脂的平衡吸附量仅仅下降了8 5 ，显示了其较好的重复使用性能。 离子交换法用于处理含铬废水的优点在于其处理效果好，操作方便，离子交 换树脂材料可以再生；缺点是这种处理系统一次性投资较高，交换树脂材料的再 生过程中需要消耗大量的酸和碱，并产生大量的酸碱废水。 ( 3 ) 化学还原法 化学还原法包括亚硫酸盐法、二氧化硫法、硫化碱法、水合肼法、铁氧体法， 等，其中亚硫酸盐法应用最广。其原理是将毒性较大的六价铬转化为毒性很小的 三价铬，然后再加入碱性物质( 如c a ( o h ) 2 ) 使c r ( i i i ) 生成难溶的c r ( o h ) 3 沉淀。 此种方法处理量大、设备简单、投资少，并且反应产物为毒性较小的三价铬污泥， 其综合利用比较方便，故在国内外应用较广。其中铁氧体法产生的铁铬氧体污泥， 结构稳定，不易分解，且无二次污染，特别适用于治理重金属混合废水。颜家保 等【1 7 1 研究发现以硫酸亚铁为还原剂处理含铬废水，还原阶段p h 值应控制在2 3 ， 沉淀阶段应控制在8 9 ，处理出水中六价铬和总铬的浓度可以达到国家排放标准。 化学还原法的优点是成本低，工艺比较简单，生成沉淀的沉降速度快，处 理效果好；缺点是产生的污泥量较大，易造成二次污染，应做好污泥的处理工 作。 ( 4 ) 电解法 电解法是指在酸性条件下，阳极和阴极上分别发生氧化和还原反应，从而使 金属离子富集，然后对其进行过滤处理。电解法处理含铬废水主要是利用可溶性 铁做阳极，在电场作用下产生亚铁离子，在酸性条件下使废水q a c r ( v i ) 离子还原 成为c r ( i i i ) 离子。在电解进行的过程中，废水的p h 值不断升高，最终形成c r ( o h ) 3 沉淀。s i r a j u d d i n 等n 剐以p b 作为阳极，c u 为阴极对含铬的制革废水进行处理 得n