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含铬污水处理中椰壳活性炭可谓“王者”

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  • 发布日期:2019-04-23
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详细介绍

铬是一种有毒有害的物质。铬的毒性与其存在的价态有关,一般认为六价铬(Cr(Ⅵ))的毒性约为三价铬(Cr(Ⅲ))Cr(Ⅲ)100倍,且更易被人体吸收并在体内蓄积,Cr(Ⅵ)化合物具有强氧化性,长期接触重铬酸盐易患铬肺癌,因此Cr(Ⅵ)的排放受到严格控制,针对于含铬污水的处理多都用物理法处理。方法如下:

1.吸附法

吸附法是利用多孔吸附材料与 吸附质(含铬离子)间的分子作用力处理废水中重金属的一种方法,因具有设备简单,占地面积小,操作容易,效果稳定等特点被广泛应用。目前使用的吸附材料可概括为两类:一类为无机吸附材料,诸如椰壳活性炭、粉煤灰、沸石、金属氧化物等,这类吸附材料效率很高,已经被证明是一种通用的水处理材料;另一类为表面富含 羟基、羧基、胺基、巯基等各种特性基团的天然有机生物质吸附材料,如松针、榛子壳、小麦灰、葡萄梗、香蕉皮、花生壳、板栗壳、米糠、甲壳素、豆饼等,各种 常用的吸附剂及其对铬的吸附性能比较见表2

2。去除机理

椰壳活性炭具有良好的吸附性能和稳定的化学性能,处理含铬废水时既有吸附作用又有还原作用:当pH=46.5时,废水中的Cr(Ⅵ)易于被椰壳活性炭直接吸附,当 pH<3时,椰壳活性炭能将Cr(Ⅵ)还原。有研究发现椰壳活性炭吸附去除Cr(Ⅵ)的首要机理为Cr(Ⅵ)在椰壳活性炭表面的接触还原作用,并伴随着 Cr(Ⅲ)在椰壳活性炭表面的离子交换吸附。沸石是多孔性的含水铝硅酸盐晶体,表面带负电荷,因此需对其表面带电性质进行改性才有利于吸附阴离子铬化合物。

2中大部分吸附材料对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir方程,可认为是单分子的化学吸附。Donghee Park论证了香蕉皮、稻草等16种材料处理含铬废水的机理是吸附耦合还原作用,他认为铬的去除机制包括以下两种:机制Ⅰ—Cr(Ⅵ)在液相中直接被材料 表面的电子供体还原为Cr(Ⅲ);机制Ⅱ—Cr(Ⅵ)先被吸附到材料表面,然后被还原;被还原的Cr(Ⅲ)或是存在与液相中,或是与OH—结合成沉淀附着 在材料表面。

3.乳化液膜法

乳化液膜分离技术在工艺过程来看,类似于溶剂萃取法把萃取和反萃取合并在一起 完成。乳化液通常由溶剂(水或有机溶剂)、表面活性剂及添加剂(包括膜增强剂或载体)组成,液膜分离体系是由外水相、膜相和内水相组成的水包油包水体 系。废水中的Cr(Ⅵ)先与液膜最外层的表面活性剂结合,然后流动载体将其输送至内水相得以分离和浓缩,最后将分离出来的乳状液破乳回收金属,膜相可循环 使用。吴粦华利用磷酸三丁酯为载体、双丁二酰亚胺为表面活性剂的乳状液膜对Cr(Ⅵ)浓度为176mg/L的模拟废水进行提取,提取率最高达99.5%以 上。

液膜法高效快捷、节能,具有潜在的工业应用前景,但需要液膜稳定,同时具有较高的破乳技术和控制溶胀的技术。

以上的三种方法中椰壳活性炭吸附处理方法可谓是最为有效和节约处理成本,更能符合大多污水处理厂对含铬废水的处理。可谓是含铬污水处理方法中的“王者”。

 

 


 

 

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关键词: 椰壳活性炭



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