F.F復(fù)合分子篩去除工業(yè)廢水中的重金屬離子

1、F.F復(fù)合分子篩去除工業(yè)廢水中的重金屬離子姜英杰產(chǎn)品簡(jiǎn)介F.F復(fù)合分子篩，采用進(jìn)口非金屬晶核材料和優(yōu)質(zhì)含水鋁硅酸鹽材料，經(jīng)物理、化學(xué)的特殊改性復(fù)合而成，具有獨(dú)特的晶體化學(xué)結(jié)構(gòu)，擁有離子交換，高效選擇性吸附、催化、耐酸、耐熱、耐輻射等優(yōu)異的性能和環(huán)境屬性?；A(chǔ)原理是依據(jù)不同的范德華力和離子強(qiáng)度的大小，對(duì)分子和離子進(jìn)行吸附和交換，可有效去除水中重金屬、鐵、錳、氟、砷、硫、磷、氨氮、氯仿、三氯乙烷、苯醌、苯胺、揮發(fā)酚、硬度、濁度、色度、異味、及放射性粒子等。 F.F濾料孔隙度高、比表面積大、容重小、不板結(jié)、能反復(fù)再生，壽命長(zhǎng)達(dá)三十年以上，永遠(yuǎn)不需更換，而且有越用越好的趨勢(shì)，無(wú)任何有害物質(zhì)溶出。去除極

2、性有機(jī)物遠(yuǎn)高于活性炭，綜合去除污染物的能力是國(guó)外KDF的數(shù)十倍?？梢哉f(shuō)F.F是目前應(yīng)用在水處理中去除污染物最全面、最好的、最經(jīng)濟(jì)的新型材料。處理工業(yè)廢水中的重金屬離子 工業(yè)廢水中主要含有Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+等重金屬離子。目前，我國(guó)多采用化學(xué)沉淀法處理含重金屬離子的廢水，但由于不同重金屬離子生成氫氧化物沉淀時(shí)的最佳pH值不同，以及某些重金屬離子可能與溶液中其他離子形成絡(luò)合物而增加了它在水中的溶解度，所以處理效果并不理想；另外，重金屬離子在堿性介質(zhì)中生成的氫氧化物沉淀，一部分會(huì)在排放中隨p H值的降低而重溶于水，也使處理效果不理想。 本文介紹了F.F復(fù)合分子篩在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下，

3、通過(guò)對(duì)水中Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+的吸附研究，探討了它們的吸附機(jī)理和F.F處理工業(yè)廢水中重金屬離子的可行性，取得良好效果，并介紹了在工業(yè)廢水處理中的實(shí)際的應(yīng)用效果。1試驗(yàn)1.1靜態(tài)交換法：稱F.F25g，加入50mL含量重金屬離子Cu2+、Zn2+、Cd2+ 、Pb2+的標(biāo)準(zhǔn)溶液。用HCI調(diào)節(jié)含Cu2+、Zn2+、Cd2+ 、Pb2+  離子溶液的pH為5.0，在25下，每隔1h用振蕩器上下振動(dòng)35min，3h后，采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定溶液中各離子含量，并求其交換容量。1.2動(dòng)態(tài)交換法：在32mm離子交換柱中裝入F.F50g

4、，操作溫度為25，控制流速為46m/h，分別進(jìn)行Cu2+、Zn2+、Cd2+ 、Pb2+ 的單離子體系和Cu2+、Zn2+、Cd2+ 、Pb2+ 混合離子體系動(dòng)態(tài)交換實(shí)驗(yàn)，測(cè)定溶液中各離子交換容量。2結(jié)果與討論2.1  pH值對(duì)重金屬離子去除率的影響  F.F的吸附時(shí)間為3h，在25下，取濃度為50mg/L的Cu2+、Zn2+、Cd2+ 、Pb2+ 溶液50mL，加入50mgF.F，考察不同pH值對(duì)溶液中Cu2+、Zn2+、Cd2+ 、Pb2+ 重金屬離子去除率的影響。當(dāng)p H3.0時(shí)

5、，各離子的去除率下降，這是由于氫離子競(jìng)爭(zhēng)作用的結(jié)果；p H4.0時(shí)，沸石對(duì)Cu2+、Zn2+、Cd2+ 、Pb2+  吸附增加，Cu2+、Zn2+、Cd2+ 、Pb2+ 的去除率顯著增大；當(dāng)p H6.0時(shí)，沸石對(duì)Cu2+、Zn2+、Cd2+ 、Pb2+ 的去除率接近100%，并開(kāi)始出現(xiàn)沉淀；本試驗(yàn)選用pH值為5.0 。2.2不同交換方法的影響  采用靜態(tài)交換法測(cè)定溶液中各重金屬離子交換容量，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知， F.F對(duì)重金屬離子的交換順序?yàn)椋篜bCdZnCu，其交換容量與重金屬離子的半徑成正比。&#

6、160;表1    F.F對(duì)重金屬離子的靜態(tài)交換性能交換液濃度/（mg/L）33503100550010000重金屬離子Cu2+Zn2+Cd2+Pb2+交換容量/（mg/g）10.4610.7320.0544.312 采用動(dòng)態(tài)交換法測(cè)定溶液中各重金屬離子交換容量，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，動(dòng)態(tài)條件下的單離子體系和混合離子體系中，在交換液濃度比靜態(tài)交換液低的情況下，其交換容量反而比靜態(tài)交換容量高，更有利于離子交換反應(yīng)的進(jìn)行。 表2     F.F對(duì)重金屬離子的動(dòng)態(tài)交換性能體系動(dòng)態(tài)交換參數(shù)Cu2+Zn

7、2+Cd2+Pb2+單離子交換液濃度/（mg/L）交換容量/（mg/l）45025.3355025.8475044.371600113.09混合離子交換液濃度/（mg/L）交換容量/（mg/l）45012.5645015.5160017.08150096.34 2.3  溫度的影響  在動(dòng)態(tài)條件下，分別進(jìn)行了不同溫度對(duì)重金屬離子Cu2+、Zn2+、Cd2+ 、Pb2+交換性能的影響實(shí)驗(yàn)，考察了不同溫度下重金屬離子的交換率。結(jié)果表明，升高溫度有利于離子交換反應(yīng)的進(jìn)行。2.4  F.F再生試驗(yàn)  分

8、別取50gF.F與100mL混合重金屬離子使用液，振蕩吸附，進(jìn)行靜態(tài)交換反應(yīng)試驗(yàn)，然后用1mol/LHCl和飽和NaCl（體積比1:1）混合溶液洗脫，重復(fù)操作進(jìn)行F.F使用壽命試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)6周期試驗(yàn)，F(xiàn).F的吸附性能沒(méi)有變化。3試驗(yàn)結(jié)論1. 在溫度為25、吸附時(shí)間為3h、濃度分別為50mg/L的Cu2+、Zn2+、Cd2+ 、Pb2+ 溶液中，經(jīng)F.F吸附后，4種重金屬離子的去除率均大于98%。2. 在同一條件下，F(xiàn).F對(duì)重金屬離子的交換順序?yàn)椋篜bCdZnCu，其交換容量與重金屬離子的半徑成正比。3. 在弱酸性條件下，吸附效果較好；F.F吸附C

9、u2+、Zn2+、Cd2+ 、Pb2+ 后，經(jīng)解洗脫附再生處理后可重復(fù)使用。4工程實(shí)例 浙江海鹽自攻釘電鍍廠主要產(chǎn)品為緊固件鍍鋅，所用原料主要是鋅板、工業(yè)硫酸、片堿、鹽酸、氰化鈉。目前，電鍍廠用水量約100m3/d。車間內(nèi)產(chǎn)生的電鍍廢水經(jīng)處理后排入杭州灣。電鍍生產(chǎn)工藝流程如下： 海鹽電鍍廢水包括前處理廢水共分3類：源于鍍件的除油和酸洗，廢水中主要含油，酸性較強(qiáng)；鍍層漂洗水，源于鍍鋅漂洗，廢水中主要含CN，Zn2+ 等，pH值接近中性；后處理廢水，主要源于鈍化后的漂洗水，廢水中主要含Cr6+，pH值呈酸性。廢水處理工藝流程如下： 各類廢水經(jīng)車間隔油、還原、調(diào)節(jié)及破氰處理后進(jìn)入中和池加酸中和，通過(guò)沉淀處理后進(jìn)入清水池，然后經(jīng)交換池F.F交換，除去大量重金屬離子后排放。對(duì)無(wú)機(jī)類重金屬離子的處理結(jié)果見(jiàn)表3。 表3    無(wú)機(jī)類重金屬離子處理結(jié)果重金屬離子進(jìn)水濃度/（mgL-1）出水濃度/（mgL-1）去除率/%Cu2+77822972Zn2+130234973Cd2+65116975Pb2+32521935    通過(guò)實(shí)際運(yùn)行證明，F(xiàn).F可以有效地除去工