基于零價鐵的技術(shù)去除含鉻廢水的基礎(chǔ)研究.pdf

1、重金屬污染現(xiàn)已成為環(huán)境領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題，重金屬廢水的排放已經(jīng)給人類的生存環(huán)境和人體的健康造成了嚴(yán)重的威脅。其中鉻廣泛應(yīng)用于制革、紡織品生產(chǎn)、顏料、印染以及鍍鉻等行業(yè)中，是普遍存在的重金屬污染物。零價鐵(zero-valent iron，ZVI，F(xiàn)e0)作為還原劑對重金屬污染的還原去除近年來日益受到關(guān)注。但Fe0去除重金屬污染過程中，鐵容易被氧化，且隨著時間的推移，F(xiàn)e0表面會產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物，阻礙反應(yīng)的進(jìn)行，降低其表面反應(yīng)活性。為此，本

2、文以Fe0為基礎(chǔ)，并結(jié)合其它技術(shù)方法，來去除受污染水體中的鉻。在本研究中分別采用了Fe0、高級Fenton-化學(xué)沉淀法、零價鐵與超聲波聯(lián)用(zero-valent iron combined with ultrasound，F(xiàn)e0/US)、陽離子交換樹脂負(fù)載納米零價鐵(cation exchange resin supported nanoscalezero-valent iron, R-NZVI)等技術(shù)方法，對重金屬鉻的去除進(jìn)行了研究

3、，并考察了初始pH、Fe0投加量及廢水初始濃度等各種影響因素對處理效果的影響，探討了Fe0去除鉻的作用機(jī)理。實驗結(jié)果表明:
　　 (1)Fe0能夠去除污染水體中的六價鉻(Cr(Ⅵ))污染，其機(jī)理為氧化還原和共沉淀。去除過程受初始pH、Fe0投加量及廢水初始濃度等因素的影響，且去除率隨著Fe0投加量的增加而增大，隨著pH值的上升和溶液初始濃度的增大而下降。在Cr(Ⅵ)初始濃度為20 mg/L，F(xiàn)e0投加量為6.0 g/L，pH=3

4、，振蕩速度為150 rpm，反應(yīng)60 min的最佳條件下，去除率達(dá)到90％以上。
　　 (2)高級Fenton-化學(xué)沉淀法能夠快速有效地去除廢水中的強(qiáng)穩(wěn)定性絡(luò)合重金屬CrEDTA。且在去除重金屬鉻的同時，也降低了廢水COD。影響去除的主要因素包括Fe0投加量、H2O2濃度、初始pH值、沉淀pH值、反應(yīng)時間等。在最佳實驗條件下，CrEDTA廢水中濃度為30 mg/L的Cr(Ⅲ)的去除率為94％。
　　 (3)超聲波對Fe0

5、去除Cr(Ⅵ)具有協(xié)同作用。其去除效率大于單獨(dú)零價鐵作用和單獨(dú)超聲波的去除效率之和。反應(yīng)過程中溶液初始pH、Fe0量、超聲時間、超聲功率等對去除效率有明顯影響。在最佳條件下，F(xiàn)e0/US體系能去除97％以上的Cr(Ⅵ)。并通過掃描電鏡(scanning electron microscopy, SEM)對Fe0顆粒表面進(jìn)行了表征。
　　 (4)將納米零價鐵負(fù)載在離子交換樹脂上，形成R-NZVI，它可有效防止納米鐵的團(tuán)聚，減少其在