不同处理剂对电镀废水重金属去除效果的研究.pdf
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不同处理剂对电镀废水重金属去除效果的研究,摘要?用粉煤灰、煤渣、膨润土、沸石4种处理剂分别对电镀废水进行吸附处理?通过检测滤液中cu2+、zn2+、ni2+的浓度?综合筛选出对废水中cu2+、zn2+、ni2+去除效果好的处理剂。结果表明?沸石对cu2+的去除效果最好?平均去除率达97.35%?对zn2+和ni2+的去除效果却最差。膨润土对zn2+和ni2+的...
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摘要?用粉煤灰、煤渣、膨润土、沸石4种处理剂分别对电镀废水进行吸附处理?
通过检测滤液中Cu2+、Zn2+、Ni2+的浓度?综合筛选出对废水中Cu2+、Zn2+、Ni2+
去除效果好的处理剂。结果表明?沸石对Cu2+的去除效果最好?平均去除率达97.35%?
对Zn2+和Ni2+的去除效果却最差。膨润土对Zn2+和Ni2+的去除效果最好?平均去除
率分别达到100%和93.6%。沸石、粉煤灰、煤渣对Cu2+和Zn2+的去除效果都分别
优于对Ni2+的处理效果。用粉煤灰代替膨润土处理Cu2+和Zn2+?能降低80%的成本。
关键词?电镀废水?处理剂?去除率
中图分类号?X752 文献标识码?A 文章编号?1004-874X?2011?02-0161-02
电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其他材料表面镀上各种金属。电镀废水主要
来自地面清洗水?滴、漏、渗带出的电镀液及废电镀液等。由电镀工业产生的电镀废水
成分非常复杂?除含氰(CN-)废水和酸碱废水外?重金属废水是电镀业潜在危害性极大
的废水类别,重金属离子是电镀废水中的重要污染物?能对环境造成严重污染。据不完
全统计?我国电镀厂每年排出的废水约40亿m3。电镀废水的治理在国内外普遍受到重
视?目前已研制出多种治理技术?如有毒转化为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、
水循环使用等技术?可消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要
求的日益提高?公认较好的电镀废水处理技术有以下几种?化学法、膜分离技术、螯合
沉淀法、HR型?系列?除铬机、生化法、高压脉冲电凝加硅藻精土整合技术。粉煤灰、
煤渣等是工业生产过程中产生的废弃物?储量丰富?廉价易得。本研究主要采用化学物
理吸附方法?探讨工业废弃物粉煤灰、煤渣、膨润土和沸石4种处理剂对电镀废水中重
金属离子的去除效果?筛选出去除效果相当且经济的处理剂?降低处理电镀废水的成本?
为电镀废水的处理提供理论依据。
1•材料与方法
1.1 试验材料
重金属处理剂?粉煤灰、煤渣、膨润土、沸石?电镀废水?采自肇庆某电镀厂?测得
废水中各重金属本底值分别为?Cu2+浓度100.99mg/L?Zn2+17.82mg/L?
Cr6+1.60mg/L?Ni2+70.31mg/L?Pb2+0.29mg/L?其中Cu2+、Zn2+、Ni2+浓度含量
超标〔《污水综合排放标准》(GB8978—1996)〕。
1.2 试验方法
本试验采用单因素三水平设计方案?每种处理剂设的3个用量水平分别为0.3、0.6、
0.9g/mL废水?用量范围参照曾芳、胡涛等的用量水平?连同无处理剂空白对照?不添
加处理剂?其他操作步骤相同??共13个处理?每个处理设3次重复。
将4种处理剂分别加入25mL电镀废水中?静置10min?再用1mol/L的NaOH调节
pH值至7.0~7.5?慢速振荡15min?过滤?测定滤液中Cu2+、Zn2+、Ni2+的浓度。
换算出处理剂对Cu2+、Zn2+、Ni2+的去除率(%)?计算公式如下?
测定方法?滤液中Cu2+、Zn2+、Ni2+含量采用原子吸收光谱法。
2•结果与分析
2.1 处理剂用量对Cu2+去除效果的影响
由图1得知?3个用量水平的粉煤灰和煤渣处理Cu2+去除率之间无显著差异?处于
95.79%~96.71%范围内?两者对Cu2+的去除效果比较接近?介于膨润土和沸石之间。
3个用量水平的膨润土和沸石的Cu2+去除率有显著差异?Cu2+去除率随用量的增加而
显著增大?即0.3g粉煤灰>煤渣>沸石。当处理剂用量为0.9g时?4个处理对Ni2+的去除率的表现
与用量为0.6g时相同。结果表明?沸石对Ni2+的去除效果最差?平均去除率为66.0%?
膨润土的去除效果最好?平均去除率为93.6%?是沸石的1.41倍。粉煤灰和煤渣对Ni2+
的去除效果相近?介于沸石和膨润土两者之间。
3•结论与讨论
本研究结果表明?在相同的用量水平下?粉煤灰、煤渣、沸石对Cu2+、Zn2+、Ni2+
的去除效果均存在差异?具体表现为?粉煤灰对Zn2+的去除效果最好?Cu2+的次之?
Ni2+的最差?煤渣对Cu2+和Zn2+的去除效果相近?且都优于对Ni2+的去除效果?沸
石Cu2+的去除效果最好?Zn2+的次之?Ni2+的最差。膨润土对3种重金属离子的去
除效果无显著差异?且相对其他处理剂较好?去除率均达91.5%以上?4种处理剂中?
沸石对Cu2+的处理效果最好?膨润土对Zn2+和Ni2+的处理能力最好?粉煤灰和煤渣
的处理能力为两者之间。
不同用量水平的煤渣对Cu2+、Zn2+、Ni2+离子去除效果的影响与粉煤灰的相近。
其原因可能是由于粉煤灰与煤渣同属于碳系物质?其成分与结构十分类似?对重金属的
处理效果的差异也比较小。4种处理剂中?沸石对Cu2+的去除效果最好?对Zn2+和
Ni2+的去除效果最差。由于处理吸附时间不同?且未对沸石进行前期改性?固本研究中
沸石对Zn2+和Ni2+的去除率要低于罗道成等人的结果。膨润土对Cu2+的去除效果最
差?对Zn2+和Ni2+的去除效果最好?与沸石相反。表明不同的处理剂对不同的重金属
有选择性的吸附。粉煤灰和膨润土对Cu2+和Zn2+的去除效果相近?由于粉煤灰的市
场价
通过检测滤液中Cu2+、Zn2+、Ni2+的浓度?综合筛选出对废水中Cu2+、Zn2+、Ni2+
去除效果好的处理剂。结果表明?沸石对Cu2+的去除效果最好?平均去除率达97.35%?
对Zn2+和Ni2+的去除效果却最差。膨润土对Zn2+和Ni2+的去除效果最好?平均去除
率分别达到100%和93.6%。沸石、粉煤灰、煤渣对Cu2+和Zn2+的去除效果都分别
优于对Ni2+的处理效果。用粉煤灰代替膨润土处理Cu2+和Zn2+?能降低80%的成本。
关键词?电镀废水?处理剂?去除率
中图分类号?X752 文献标识码?A 文章编号?1004-874X?2011?02-0161-02
电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其他材料表面镀上各种金属。电镀废水主要
来自地面清洗水?滴、漏、渗带出的电镀液及废电镀液等。由电镀工业产生的电镀废水
成分非常复杂?除含氰(CN-)废水和酸碱废水外?重金属废水是电镀业潜在危害性极大
的废水类别,重金属离子是电镀废水中的重要污染物?能对环境造成严重污染。据不完
全统计?我国电镀厂每年排出的废水约40亿m3。电镀废水的治理在国内外普遍受到重
视?目前已研制出多种治理技术?如有毒转化为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、
水循环使用等技术?可消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要
求的日益提高?公认较好的电镀废水处理技术有以下几种?化学法、膜分离技术、螯合
沉淀法、HR型?系列?除铬机、生化法、高压脉冲电凝加硅藻精土整合技术。粉煤灰、
煤渣等是工业生产过程中产生的废弃物?储量丰富?廉价易得。本研究主要采用化学物
理吸附方法?探讨工业废弃物粉煤灰、煤渣、膨润土和沸石4种处理剂对电镀废水中重
金属离子的去除效果?筛选出去除效果相当且经济的处理剂?降低处理电镀废水的成本?
为电镀废水的处理提供理论依据。
1•材料与方法
1.1 试验材料
重金属处理剂?粉煤灰、煤渣、膨润土、沸石?电镀废水?采自肇庆某电镀厂?测得
废水中各重金属本底值分别为?Cu2+浓度100.99mg/L?Zn2+17.82mg/L?
Cr6+1.60mg/L?Ni2+70.31mg/L?Pb2+0.29mg/L?其中Cu2+、Zn2+、Ni2+浓度含量
超标〔《污水综合排放标准》(GB8978—1996)〕。
1.2 试验方法
本试验采用单因素三水平设计方案?每种处理剂设的3个用量水平分别为0.3、0.6、
0.9g/mL废水?用量范围参照曾芳、胡涛等的用量水平?连同无处理剂空白对照?不添
加处理剂?其他操作步骤相同??共13个处理?每个处理设3次重复。
将4种处理剂分别加入25mL电镀废水中?静置10min?再用1mol/L的NaOH调节
pH值至7.0~7.5?慢速振荡15min?过滤?测定滤液中Cu2+、Zn2+、Ni2+的浓度。
换算出处理剂对Cu2+、Zn2+、Ni2+的去除率(%)?计算公式如下?
测定方法?滤液中Cu2+、Zn2+、Ni2+含量采用原子吸收光谱法。
2•结果与分析
2.1 处理剂用量对Cu2+去除效果的影响
由图1得知?3个用量水平的粉煤灰和煤渣处理Cu2+去除率之间无显著差异?处于
95.79%~96.71%范围内?两者对Cu2+的去除效果比较接近?介于膨润土和沸石之间。
3个用量水平的膨润土和沸石的Cu2+去除率有显著差异?Cu2+去除率随用量的增加而
显著增大?即0.3g粉煤灰>煤渣>沸石。当处理剂用量为0.9g时?4个处理对Ni2+的去除率的表现
与用量为0.6g时相同。结果表明?沸石对Ni2+的去除效果最差?平均去除率为66.0%?
膨润土的去除效果最好?平均去除率为93.6%?是沸石的1.41倍。粉煤灰和煤渣对Ni2+
的去除效果相近?介于沸石和膨润土两者之间。
3•结论与讨论
本研究结果表明?在相同的用量水平下?粉煤灰、煤渣、沸石对Cu2+、Zn2+、Ni2+
的去除效果均存在差异?具体表现为?粉煤灰对Zn2+的去除效果最好?Cu2+的次之?
Ni2+的最差?煤渣对Cu2+和Zn2+的去除效果相近?且都优于对Ni2+的去除效果?沸
石Cu2+的去除效果最好?Zn2+的次之?Ni2+的最差。膨润土对3种重金属离子的去
除效果无显著差异?且相对其他处理剂较好?去除率均达91.5%以上?4种处理剂中?
沸石对Cu2+的处理效果最好?膨润土对Zn2+和Ni2+的处理能力最好?粉煤灰和煤渣
的处理能力为两者之间。
不同用量水平的煤渣对Cu2+、Zn2+、Ni2+离子去除效果的影响与粉煤灰的相近。
其原因可能是由于粉煤灰与煤渣同属于碳系物质?其成分与结构十分类似?对重金属的
处理效果的差异也比较小。4种处理剂中?沸石对Cu2+的去除效果最好?对Zn2+和
Ni2+的去除效果最差。由于处理吸附时间不同?且未对沸石进行前期改性?固本研究中
沸石对Zn2+和Ni2+的去除率要低于罗道成等人的结果。膨润土对Cu2+的去除效果最
差?对Zn2+和Ni2+的去除效果最好?与沸石相反。表明不同的处理剂对不同的重金属
有选择性的吸附。粉煤灰和膨润土对Cu2+和Zn2+的去除效果相近?由于粉煤灰的市
场价
