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电镀厂重金属废水处理试验研究

2017-06-13 13:49来源:《基层建设》作者:林伟毅 莫晓晴 胡源顺关键词:重金属废水电镀废水工业废水收藏点赞

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1.2.3 纳滤法深度处理实验

纳滤是介于超滤和反渗透之间的一种压力驱动膜过程,不仅可以截留低分子量物质,而且对溶解性无机盐具有一定的截留能力。

纳滤的试验装置见图1。

由于实验用水量较大,本次实验用自来水配制与化学法处理后主要离子浓度相同的实验用水进行模拟。将配制好的实验用水接入水箱,待水位达到2/3高度后,开启纳滤进水阀和浓、淡水出口阀门。启动原水泵,待压力指示正常后再开启高压泵。观察高压泵出口压力和浓水侧压力,通过浓水管路上的阀门来调节压力以研究不同压力对于处理效果的影响。

1.3 分析项目与方法

采用硝酸银滴定法测定总氰化物含量;采用直接吸入火焰原子吸收法测定铬、镉、铜和锌的浓度;使用便携式pH计测定pH值。

2 结果与讨论

2.1 臭氧破氰

根据1.2.1的方法进行臭氧破氰实验,测定实验出水中总氰化物含量,得出水样1和水样2的出水中氰化物浓度分别为1.07mg/L和0.21mg/L。

由此可知,当原水pH值调节为9~11,臭氧发生器进入氧气量为2.5L/min,臭氧曝气时间为25min时,处理效果比不调pH值时好。此时,原水中氰化物去除率达到98.36%,,出水中氰化物浓度为0.21mg/L,达到排放标准。

其中ΔrGmθ(T)为标准吉布斯自由能变,对特定的反应方程式为定值:C表示浓度,通常C<1mol/L;T表示热力学温度;上标a、b表示化学计量数;下标d表示还原离子。ΔrGm(T)<0时,反应能自发进行,且此值越小,反应潜力越大。C+H越大,ΔrGm(T)越小。表观上看,就是pH值越低,还原率R越大。

FeSO4的还原效果随pH值变化幅度较小,这大概跟铁氧体的形成有关。在碱性条件下,Fe2+、Fe3+、Cr3+、OH-等形成共沉体——铁氧体,消耗废水中的Fe3+、Cr3+、OH-,促使方程式Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O向右移动,加大向右反应进程。

由图2可以看出,当pH值为4时,Cr(VI)的去除率最高。由以上两种因素综合考虑,该还原反应需要酸性条件,但是反应液酸性过大也将减小还原率。因此,实验得出的该反应最佳pH值为4符合理论分析。

2.2.2 FeSO4•7H2O投加量对Cr(VI)去除率的影响

根据2.2.1的分析,将实验原水的pH值调整至4。根据②方法进行实验,测定上清液中Cr6+的浓度,计算出不同FeSO4•7H2O投加量下Cr(VI)的去除率,得出不同FeSO4•7H2O投加量与Cr(VI)去除率的关系如图3。

由反应方程式计算得,还原剂FeSO4•7H2O与Cr(VI)的质量比约为16:1,但由于此反应会生成铬铁氧体,因此实际还原剂用量会比理论值大。由图2可以看出,当FeSO4•7H2O:Cr(VI)=25:1时,Cr(VI)的去除率已经与再提高FeSO4•7H2O投加量后的去除率大致相同了。考虑经济因素可以确定,最佳还原剂投加量为FeSO4•7H2O:Cr(VI)=25:1。

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