中國電鍍工業中廢水處理多數采用化學處理方法,普遍存在著成本高、易造成二次污染等問題[1]。天然沸石作為一種新興材料,常作為離子交換劑、吸附分離劑、干燥劑、催化劑、水泥混合材料廣泛應用于石油、化學工業、輕工行業、建材工業、農業甚至國防,其中,沸石在環境保護方面應用也越來越多,常用來處理廢氣、廢水,從廢水廢液中脫除或回收金屬離子,脫除廢水中放射性污染物以及工業廢氣中吸附一氧化碳和氨等[2]。沸石儲量大、價格低廉,是重要的非金屬礦產資源,有規則的孔道結構和高比表面積,具有良好的吸附性能和離子交換性能,在水處理方面有較好的應用前景,因此受到廣泛的關注。
2·材料與方法
2.1儀器與試劑
主要儀器:pH計,分光光度計,恒溫磁力攪拌器電鍍廢水:直接取自臨安美都電鍍廠,未經處理,有點渾濁,略帶淺黃色,放置后有沉淀,上層溶液變無色。測定,六價鉻濃度為105.0mg/L。用時取40.0ml移于100ml容量瓶中,用水定容,搖勻。此水含鉻濃度為六價鉻42.0mg/L。
沸石:粒度為20~40目,主要成分為SiO2、Al2O3、CaO、K2O等,可用濃鹽水逆流再生后重復使用。
2.2實驗方法
移取六價鉻濃度為42.0mg/L的電鍍廢水100.0ml置于400 ml燒杯中,加入3.0g沸石,在磁力攪拌器上攪拌30 mins,稍放置,過濾,取適當濾液測定pH值和殘余鉻含量,按下式計算鉻去除率:
去除率(%)=[C0-C]÷C0×100
式中:C0—電鍍廢水中鉻的濃度,mg/L;
C—處理后出水鉻的濃度,mg/L。
3·實驗結果
3.1沸石投加量的影響
分別投加1g,2g,2.5g,3g,4g,7g,10g沸石處理濃度為42.0 mg/L的電鍍廢水100ml,測得原水pH值為4.5,處理結果見表1及圖1。
由圖1可知,隨著沸石用量增加,六價鉻的去除率升高,當沸石用量超過2
g后,去除率變化不大,基本保持在99%,出水六價鉻濃度能夠達標排放。為保證有較好的處理效果,下面的實驗選擇沸石用量為3.0g。
3.2接觸時間的影響
控制沸石用量為3g,經過不同時間接觸,測出不同時間的去除率,實驗結果見表2及圖2。
由圖2可知,沸石對六價鉻的吸附都較為迅速,接觸時間大于10mins時六價鉻的去除率均達99%以上,處理后的廢水六價鉻濃度均達國家污水排放標準,為保證有較好的去除效果,下面的實驗選擇接觸時間為30mins。
3.3溫度的影響
控制沸石用量,原水pH等條件,以溫度為變量,分別測定20℃、24℃、28℃、32℃、36℃條件下沸石對鉻的去除效果影響,實驗結果見表3和圖3。
由圖3可知,溫度從20℃變到36℃,廢水對鉻的去除率逐漸增加,但總體變化值較小。在20℃、沸石用量為3.0g、pH值為4.5、接觸時間為30mins的條件下,去除率已達到99%以上,因此實驗在室溫下進行處理便可達到很好的效果。
3.4酸度的影響
調節原水pH,以原水pH條件為變量,其它條件如上:控制沸石投加量為3g,吸附時間為30mins、溫度為室溫。實驗結果見表4和圖4。