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铬渣是铬盐及金属铬生产过程中排放的固体废弃物,由于铬渣中通常含有0.52%对人体具有“三致”作用的六价铬Cr(VI),因此被认定为危险固体废弃物。铬渣在堆放过程中,由于酸性降水的冲刷,铬渣中水溶性及酸溶性的Cr(VI)将释放至水体中,形成含有Cr(VI)的渗滤液,污染土壤及地下水。亚硫酸盐是处理含铬废水常用的还原剂,在自然环境中普遍含有一定浓度的草酸、柠檬酸、酒石酸等小分子有机物,这些有机物不仅具有一定的还原能力,同时可以与金属离子形成络合物,可能对Cr(VI)的还原过程产生影响。本课题利用铬渣浸出液模拟铬渣渗滤液,考察亚硫酸盐处理铬渣渗滤液的各种影响因素,并对Cr(VI)与S(IV)(亚硫酸盐各形态统称)反应动力学及草酸、柠檬酸、酒石酸等有机物对反应的影响进行研究,初步探索其影响机理。实验表明,亚硫酸盐适宜在酸性条件下还原Cr(VI),在碱性条件使Cr(III)以Cr(OH)3沉淀的形态从水体中去除。实验确定出亚硫酸盐处理铬渣渗滤液的最佳工艺条件:还原pH0=3.0、[S(IV)]:[Cr(VI)]=(1.7×1.5):1、t=30min,沉淀pH=8.08.5,t=1h。在最佳处理条件下,上清液中Cr(VI)及总铬含量都低于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定的标准限值,可以达标排放。亚硫酸盐还原Cr(VI)为Cr(VI)的一级反应、S(IV)的二级反应。pH影响S(IV)及Cr(VI)的存在形态,进而影响反应速率。在pH=1.05.0的范围内,表观反应速率常数与pH的关系为lg k obs=0.6199pH+6.0928。溶液pH越低,反应速率越快。H2CrO4在反应中起关键作用,浓度越高,反应速率越快。草酸、柠檬酸、酒石酸可以促进S(IV)还原Cr(VI)的反应,三种有机物并不与Cr(VI)发生氧化还原反应。有机物浓度相同时,表观反应速率增加程度依次为:草酸>柠檬酸>酒石酸,与Cr3+和三种有机物形成络合物的稳定常数大小顺序一致。有机物对Cr(VI)去除率的促进作用强弱依次为:酒石酸>柠檬酸>草酸。推测三种有机物对S(IV)还原Cr(VI)反应的促进作用可能有两种机理:(1)有机物与Cr(III)形成稳定的络合物,减少了溶液中游离Cr(III)的浓度,从而促进S(IV)还原Cr(VI)的反应向正方向进行,表现为反应速率的提高程度与Cr(III)-有机物的稳定常数大小顺序一致;(2)有机物与中间态铬Cr(V)/Cr(IV)相互作用,从而提高中间态铬的稳定性,延长其存在时间,提高了中间态铬的利用率。