K2FeO4對(duì)制革廢水治理的研究 制革廠廢水

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K2FeO4對(duì)制革廢水治理的研究

K2FeO4對(duì)制革廢水治理的研究引言制革廢水含有大量蛋白質(zhì)、染料、油脂、硫化物、鉻鹽以及毛渣等有害物質(zhì)，是污染嚴(yán)重、較難處理的工業(yè)廢水。

大多企業(yè)對(duì)生產(chǎn)工序中重點(diǎn)污染源廢水舉行單獨(dú)收集處理后，再與其他工序排放的廢水混合進(jìn)一步處理［1－2］，這些廢水成分繁雜、色度大、濃度高且生物難降解物質(zhì)多，是較難處理的一類工業(yè)廢水［3］。綜合廢水水質(zhì)差異較大，其中硫化物1.7萬(wàn)～1.8萬(wàn)t，鉻6000t，懸浮物25萬(wàn)～27萬(wàn)t，化學(xué)耗氧量18萬(wàn)～19萬(wàn)t，生化耗氧量9萬(wàn)～10萬(wàn)t，石灰25萬(wàn)t，廢棄膠原80萬(wàn)～100萬(wàn)t［4］。能否有效地解決制革廢水的污染問(wèn)題，已成為皮革工業(yè)能否持續(xù)生存、健康穩(wěn)定發(fā)展的瓶頸［5］。在研究過(guò)程中察覺(jué)高鐵酸鉀的強(qiáng)氧化性和良好的后續(xù)絮凝作用，對(duì)廢水中的COD、硫化物、可被恢復(fù)化合物、金屬離子等均具有良好的去除作用，對(duì)改善廢水的色度和濁度具有很好的作用［6］。高鐵酸鉀作為一種對(duì)人類和生物安好、對(duì)環(huán)境無(wú)二次污染的夢(mèng)想的藥劑，在廢水處理中得到了廣泛的研究［7－8］。大量研究證明:高鐵酸鉀不僅能去除污水中的污染物［9－11］，而且在飲用水源和廢水處理過(guò)程中本身不產(chǎn)生任何誘變致癌的物質(zhì)［12－13］，具有高度的安好性。

1試驗(yàn)片面1．1試驗(yàn)材料試驗(yàn)廢水水樣取自浙江某制革廠綜合廢水，綜合廢水水質(zhì)處境:pH值8.9，硫化物46.3mg/L，COD5602.92mg/L，Cr3+57.2mg/L，色度為1300倍，濁度2300NTU。從皮革廠取回綜合廢水，經(jīng)24h沉降后傾倒出上層液體，以分開其中大顆粒物質(zhì)，后轉(zhuǎn)移至20L玻璃廣口瓶中，密封，置于陰暗處保存。

1．2儀器及藥劑藥劑:高鐵酸鉀(純度98%西安易靈工貿(mào)有限公司);重鉻酸鉀、硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨、硫酸銀、硝酸銀、氫氧化鈉、硫酸汞、溴百里酚藍(lán)、硫酸鐵銨，均為分析純?cè)噭?。儀器:pHS－3C型酸度計(jì)，上海雷磁儀器廠;721分光光度計(jì)，上海光學(xué)儀器廠;2100N型濁度儀，上海恒奇儀器儀表有限公司。

1．3試驗(yàn)方法試驗(yàn)采用高鐵酸鉀對(duì)制革綜合廢水舉行處理，試驗(yàn)采用燒杯混凝試驗(yàn)方法。首先將制革廢水調(diào)理pH值至中性，將藥劑參與到盛有制革廢水的燒杯中，快速攪拌(200r/min)2min后慢速攪拌(40r/min)15min，沉降。在上清液面下3mm處吸取上清液，測(cè)其COD、硫化物、Cr3+含量、濁度、色度。

2結(jié)果與議論2．1高鐵酸鉀對(duì)制革綜合廢水的處理效果高鐵酸鉀在酸性溶液中其標(biāo)準(zhǔn)電極電位為2.20V，在堿性溶液中為0.72V，在整個(gè)pH值范圍內(nèi)都具有強(qiáng)的氧化性［14－15］。高鐵酸鉀能否既發(fā)揮強(qiáng)的氧化性的同時(shí)又具有良好的絮凝效果，將對(duì)制革綜合廢水的處理效果產(chǎn)生重要影響。

試驗(yàn)過(guò)程中采用2種方法研究高鐵酸鉀對(duì)制革綜合廢水的處理效果，高鐵酸鉀對(duì)COD、硫化物、Cr3+、濁度以及色度的去除效果如圖1和圖2所示。方法一按照試驗(yàn)方法操作;方法二是先將廢水pH值調(diào)理到4.0，參與高鐵酸鉀，經(jīng)攪拌后，pH值調(diào)回中性開頭絮凝。由圖1和圖2可知:①方法二中高鐵酸鉀具有較好的對(duì)COD、硫化物、Cr3+、濁度、色度的去除才能，由于與中性條件相比，在酸性條件下，高鐵酸鉀具有更大的電極電勢(shì)，更強(qiáng)的氧化才能，對(duì)廢水中的污染物具有更強(qiáng)的氧化才能，且高鐵酸鉀能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成氧化作用，生成具有絡(luò)合作用的氫氧化鐵，進(jìn)而處理廢水具有更好的效果。②隨著高鐵酸鉀投入量的增加，對(duì)制革綜合廢水各種污染物的去除效果逐步增加，使用量達(dá)成25mg/L時(shí)即可達(dá)成合意的效果。

2．2高鐵酸鉀對(duì)制革綜合廢水的作用機(jī)理制革生產(chǎn)的主要工段有原皮(多為鹽漬皮)浸水、洗皮、脫脂、浸灰、脫灰、水洗、軟化、浸酸、鉻鞣、植鞣、染色、壓平、烘干、剪削等。幾乎每道工段都排放廢水，但是各工段所排廢水的性質(zhì)有較大的區(qū)別。其中，浸水、原皮洗滌工段的外排廢水中含有較多皮毛等懸浮物，有機(jī)物也較多，占全部廢水的30%～35%;浸灰、脫灰和軟化工段等廢水的懸浮物和有機(jī)物濃度高，硫化物濃度為300～500mg/L，約占全部廢水量的20%;鉻鞣工段外排廢水主要是重金屬鉻的含量高，總鉻濃度達(dá)1000～2000mg/L(99%以上為三價(jià)鉻);脫脂工段的含油脂廢水;染色工段的廢水除了有機(jī)物含量較高外，還含有染料及其助劑等［16］。通過(guò)2.1中的試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合高鐵酸鉀的理化性能，提出高鐵酸鉀對(duì)制革綜合廢水的作用機(jī)理。

(1)針對(duì)制革廢水中的COD，在酸性條件下，高鐵酸鉀首先發(fā)揮強(qiáng)的氧化作用，氧化有機(jī)化合物中易于被氧化的成分，尤其是小分子的有機(jī)化合物，同時(shí)破壞高分子親水膠體的穩(wěn)定性，再利用新生成Fe3+的絮凝沉降作用除去一些高分子的有機(jī)化合物，進(jìn)而有效地降低了廢水中的COD。同時(shí)，F(xiàn)e3+的絮凝作用對(duì)廢水的色度、濁度均具有分外好的改善作用。

(2)對(duì)于硫化物的處理過(guò)程中，方法二具有較好的效果，在弱酸性條件下，高鐵酸鉀能夠較快地形成Fe3+離子，可與S2－離子形成Fe2S3的膠體沉淀［3］，借助于Fe3+離子在此時(shí)形成的多核羥基絡(luò)合物的網(wǎng)捕作用，能達(dá)成很好的除硫效果。

(3)高鐵酸鉀在酸性條件下能夠較快地被恢復(fù)成Fe3+離子，F(xiàn)e3+離子與水分子形成的Fe(OH)3是多核羥基絡(luò)合物，其中含有大量的氧原子，而氧原子中的孤對(duì)電子可與Cr3+形成化學(xué)配位［17］，有利于Cr3+的抓獲，進(jìn)而能夠隨著Fe(OH)3的絮凝作用去除廢水中的Cr3+。

3結(jié)論高鐵酸鉀是一種環(huán)境友好的污水處理化學(xué)藥劑，不僅能去除水中污染物而且在廢水處理過(guò)程中本身不產(chǎn)生任何有毒物質(zhì)，具有高度的安好性。當(dāng)廢水pH值為8．9，硫化物為46．3mg/L，COD為5602.92mg/L，Cr3+為57.2mg/L，色度為1300倍，濁度為2300NTU時(shí)，使用質(zhì)量濃度為25mg/L的高鐵酸鉀處理制革綜合廢水，具有較好的效果。使用時(shí)先將廢水pH值調(diào)理到4.0，參與高鐵酸鉀，經(jīng)攪拌后，pH值調(diào)回中性開頭絮凝。經(jīng)處理后COD去除率為90.21%，硫化物去除率為93.83%，Cr3+去除率為88.42%，濁度去除率為99.34%、色度去除率為67.35%，出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)成國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)。

研究察覺(jué):高鐵酸鉀對(duì)制革綜合廢水的作用是利用高鐵酸鉀自身的強(qiáng)氧化才能氧化有機(jī)物，同時(shí)有效地