改性凹凸棒土凈化含鉻廢水的研究

1、參考文獻(xiàn):張振家,郭曉燕,周長(zhǎng)波.工廠廢水處理站工藝原理與維護(hù)管理M.化學(xué)工業(yè)出版社,2003,2:227-228.王燕飛.水污染控制技術(shù)M.化學(xué)工業(yè)出版社,2001,5:63-64.陳復(fù).水處理技術(shù)及藥劑大全M .中國(guó)石化出版社.2000,10:102-104.丁忠浩.有機(jī)廢水處理技術(shù)及應(yīng)用M.化學(xué)工業(yè)出版社,2002,5:337-338.1234Study on the treatment of the wastewater by the Anoxic /two-gradeaerobic bilolgical processJI Jian-hong(Department of Chemic

2、al and Textile Engineering,Jiangyin Polytechnic College,Jiangsu Jiangyin,214433,ChinaAbstract:Just using the simple bilolgical methods do not get good results of treatment for the printing and dyeing wastewater from the textile factory,which being difficult to degrade and varying greatly.The effluen

3、t can meet the standard for the first-class of textile and dyeing industry fluent water(GB4287-92by the physicochemical plus anoxic /two-grade aerobic biological process and is below 65mg/L,17mg/L,50mg/L and 40times for CODcr,BOD 5,SS and colourity respectively.The process characteristics,process co

4、ntrol and economic index have been studied.Key words:chemical coagulation U hydrolytic acidification U activated sludge U contact oxidation改性凹凸棒土凈化含鉻廢水的研究許干,杜衛(wèi)剛,周偉,周峰明(淮陰工學(xué)院生化學(xué)院,江蘇淮安223003摘要:將凹凸棒土進(jìn)行改性處理,用于對(duì)含鉻廢水中鉻離子的吸附。本文研究了改性方式、凹凸棒土用量、吸附時(shí)間、pH 值對(duì)含鉻廢水中鉻離子凈化率的影響。關(guān)鍵詞:凹凸棒土;廢水處理;除鉻中圖分類號(hào):X78文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):100

5、8-1267(200706-0058-03凹凸棒石粘土是指以凹凸棒土為主要組分的一種天然晶質(zhì)水合鎂鋁硅酸鹽礦物,凹凸棒石粘土具有優(yōu)良的吸附、脫色、離子交換、熱穩(wěn)定、抗鹽、凝膠、造漿和高溫相變等性能,用途十分廣泛。凹凸棒土在凈化重金屬污水及印染廢水的脫色中,用量小,并且適用的pH 范圍廣,效率高,是一種價(jià)格低廉的廢水處理劑13。實(shí)驗(yàn)以改性凹凸棒石粘土為研究對(duì)象,用重鉻酸鉀溶液模擬含Cr (VI 廢水,研究凹土效果。1實(shí)驗(yàn)部分1.1儀器與藥品S22PC 分光光度計(jì)(上海棱光技術(shù)有限公司,PHS-3S 精密pH 計(jì)(上海雷磁儀器廠,SX-4-10高溫箱型電爐(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠,766遠(yuǎn)

6、紅外電熱恒溫干燥箱(上海滬驗(yàn)有限公司。凹凸棒土(325目,盱眙鴻慶奧土有限公司,氨水(江蘇永豐化學(xué)試劑廠、重鉻酸鉀、硫酸、氫氧化鈉、磷酸(無錫市晨陽化工、丙酮(上海實(shí)意化學(xué)試劑有限公司、二苯碳酰二肼(上海試劑三廠。試劑均為分析純。1.2分析方法收稿日期:2007-06-01第21卷第6期2007年11月Vol.21No.6Nov.2007天津化工Tianjin Chemical Industry!表1凹土活化方法與Cr (VI 的凈化率未活化1.864.4455.6凹土活化方法吸光度廢水中Cr (VI (mg/L 凈化率(%酸活化0.921.7882.2堿活化1.232.4975.1熱活化1.

7、653.5264.8Cr (VI 濃度用二苯碳酰二肼丙酮溶液顯色后,用分光光度計(jì)測(cè)定;pH 用pH 計(jì)測(cè)定。1.3凹凸棒土的活化將1mol /L 的硫酸與50g 凹凸棒土按41的質(zhì)量比混合,加熱煮沸2h ,用水洗至中性,經(jīng)過濾、烘干、碾碎到100目以上,得到酸活化的凹凸棒土。將1.5mol /L 的NaOH 溶液與50g 凹凸棒土按41的質(zhì)量比混合,加熱煮沸2h ,用水洗至中性,經(jīng)過濾、烘干、碾碎得到堿活化的凹凸棒土。于250下將50g 320目的凹凸棒土烘烤2h 后得熱活化的凹土,取出置于干燥器中密閉保存待用。1.4吸附實(shí)驗(yàn)取含Cr (VI 濃度為10mg/L 水樣100mL ,在一定的pH

8、 下,置于250mL 燒杯中,加入一定量的凹土,常溫?cái)嚢枰欢〞r(shí)間,靜置一段時(shí)間后抽濾,取濾液測(cè)定其吸光度,再?gòu)臉?biāo)準(zhǔn)曲線中查出Cr (VI 的含量。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論2.1活化方法選擇分別取2g 經(jīng)過酸活化、堿活化、熱活化及未活化的凹凸棒土,處理100mL 濃度為100mg/L 的含鉻水樣。在室溫條件下,pH 值為5.6,攪拌時(shí)間為15min ,過濾后測(cè)得Cr (VI 的凈化率。見表1。由表1知,未活化的凹土處理效果最差,以用酸活化的凹凸棒土對(duì)鉻廢水的處理效果最佳。酸化處理可除去分布于凹凸棒土通道結(jié)構(gòu)中的雜質(zhì),孔道得到疏通,有利吸附分子的擴(kuò)散,再者,H +置換凹凸棒土層間的K +、Na 2+、Ca

9、 2+、Mg 2+等離子,孔容積得到增加,并且削弱了原來層間的鍵合力,層狀晶格開裂,孔道被疏通,吸附性能得到提高;用堿活化凹土可以使孔容積得到增加,增加了內(nèi)表面積,有利于其吸附能力的增加;熱活化凹土可以脫除晶體結(jié)構(gòu)中不同狀態(tài)的水,使其雜亂堆積的針棒狀團(tuán)變得疏松多孔,增加孔隙容積和比表面積。2.2凹土用量的影響取5份Cr (VI 濃度為10mg/L 廢水100mL ,pH 為5.6,分別加入不等量經(jīng)酸活化凹土,室溫下振蕩15min ,吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1。由圖1知,凹土用量在20g/L 以下,Cr (VI 的凈化率隨著投加量增加上升較快,當(dāng)投加量超過20g/L 后,Cr (VI 的凈化率變化緩慢,

10、單位質(zhì)量凹土對(duì)Cr (VI 的吸附量有所下降。2.3pH 對(duì)凈化率的影響取100mL 廢水,室溫下振蕩15min ,凹土用量為2g ,廢水中Cr (VI 的濃度為10mg/L ,在不同pH 值溶液中,其他條件相同,吸附實(shí)驗(yàn)其結(jié)果如圖2。吸附劑表面自由能及活化基團(tuán)的活性在不同酸度溶液中存在差別,溶質(zhì)表面能及形態(tài)也會(huì)因pH 值的變化而變化,因此吸附劑在不同的pH 值條件下,對(duì)溶質(zhì)的吸附能力是不同。實(shí)驗(yàn)中,溶液pH 值26,Cr (VI 的凈化率較高,當(dāng)pH 值從68時(shí),凈化率急劇下降。這是由于Cr (VI 在酸性條件下以Cr 2O 72-形式存在,而在堿性條件下則以CrO 42-形式存在,pH 值

11、較小有利于Cr (VI 的凈化。2.4吸附時(shí)間對(duì)凈化率的影響取100mL Cr (VI 濃度為10mg/L 的廢水,pH 為5.6,室溫,凹土用量為2g 。不同吸附時(shí)間的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖3。在1020min 時(shí)間內(nèi),Cr (VI 的凈化率上升明顯,20min 以后其凈化率漸趨恒定,吸附達(dá)到平衡。圖1凹土用量對(duì)凈化率的影響圖2pH 值對(duì)凈化率的影響第21卷第6期許干等:改性凹凸棒土凈化含鉻廢水的研究?jī)艋?%吸附劑用量/g L -1凈化率/%59表3條件驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表2因素水平表圖3吸附時(shí)間對(duì)凈化率的影響因素水平123凹土用量(g/L A 152025吸附時(shí)間(min B 152025pH 值C 246

12、實(shí)驗(yàn)序號(hào)吸光度廢水中Cr (VI 殘余量(mg/L 凈化率(%平均凈化率(%10.641.0789.320.621.0489.689.730.610.9990.12.5最佳條件實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)采用三因素三水平的正交實(shí)驗(yàn),用L 9(34正交表安排實(shí)驗(yàn)。其因素和水平如表2。通過極差R 分析可知,對(duì)Cr (VI 的凈化率的影響程度為:吸附時(shí)間影響最明顯,其次是吸附劑的用量,再次為pH 值。最佳的操作條件:凹土用量為20g/L ,吸附時(shí)間為20min ,pH 值為2,凈化率為90.1%。在上述條件下做重復(fù)實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表3。3結(jié)論改性凹凸棒土對(duì)處理含鉻廢水是一種比較理想的吸附劑,其價(jià)格便宜,儲(chǔ)量豐富,有一定的實(shí)

13、用價(jià)值。凹凸棒土經(jīng)過改性后凈化Cr (VI 效果較好,以用硫酸(1M 活化的效果最佳;吸附時(shí)間對(duì)Cr (VI 的凈化率的影響較大,在1020min 時(shí),達(dá)到高值,20min 以后其凈化率漸趨恒定;凹土用量在20g/L 以下,Cr (VI 的凈化率隨著投加量增加上升較快,當(dāng)投加量超過20g/L 后,Cr (VI 的凈化率變化緩慢;溶液體系的pH 值對(duì)凹土Cr (VI 凈化率影響較大,在pH 26范圍內(nèi),Cr (VI 的凈化率較高,隨著溶液的pH 值從7變到8時(shí),凈化率急劇下降。參考文獻(xiàn):張小慶,王文洲,王衛(wèi).含鉻廢水的處理方法J.環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2004,27:111-113.孫英,楊建男,方云

14、如.鐵氧體法處理含鉻和鎘廢水及其含量測(cè)定J.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2000,17(4:75-79.楊利營(yíng),盛京.凹凸棒石粘土的研究開發(fā)與應(yīng)用J.江蘇化工,2001,29(6:33-37.Study on the treatment of chromium contarining wastewater withmodified attapulgite clayXU Gan,DU Wei-gang,ZHOU Wei ,ZHOU,Feng-ming(Department of Life Science and Chemical Engineering,Huaiyin Institute of Technology,Jiangsu Huaian 223003,ChinaAbstract:Attapulgite Clay was modified.It was used to adsorb chromium ion from chromium containing wastewater.The effects of way of modified,dosage of modified attapulgite clay,adsorption time,pH values and sone