论文部分内容阅读
摘 要 随着印染、制药等行业的飞速发展,受铬(Ⅵ)污染水的危害逐渐显现出来,本文主要介绍了零价铁氧化还原法、活性炭吸附法对水中铬(Ⅵ)去除技术的研究进展,并展望了铬污染水处理技术的发展趋势。
关键词 铬(Ⅵ)、氧化还原法、吸附法
【分类号】:TS124.7
铬元素是人体内所需的一種极微量元素,当人体内缺乏铬元素,易导致脂肪、糖类和蛋白质的新陈代谢出现异常[1],但同时铬(Ⅵ)也是一种有毒的重金属元素,过多或不当的使用都会对人类赖以生存的自然环境产生不良的影响,甚到使人生病致死。天然水体中铬(Ⅵ)的含量一般极少, 但由于工业废水的污染,或因地质背景所致, 使部分地区水体的含铬(Ⅵ)量剧增[2,3]。因此,预防和治理铬(Ⅵ)对水体的污染是现阶段一个亟待解决的问题。目前对水中铬(Ⅵ)的处理主要有以下两种途径:一是改变铬(Ⅵ)的存在形态,使其固定,降低其在环境中的迁移性和生物可利用性;二是采用物理或化学等手段将铬(Ⅵ)从水中去除[4]。本文主要介绍零价铁氧化还原技术和活性炭吸附技术在处理水中铬(Ⅵ)的研究进展。
1. 铬(Ⅵ)污染地下水处理技术的研究进展
1.1零价铁氧化还原技术
零价铁对六价铬有较强的还原作用,将一部分六价铬还原成三价铬,产生的三价铬可通过生成Cr(OH)3沉淀去除或生成铁铬水合物或生成铁铬氧化水合物去除。李雅等[5]考察了Fe0对地下水中六价铬去除效果,结果表明:通过氧化还原和共沉淀作用,零价铁可有效去除水中的六价铬,且随着pH减小铬的去除效率逐渐增大,毛寅等采用纳米零价铁还原去除水中六价铬,研究得出,与普通粒状Fe0相比纳米Fe0对水中六价铬的还原作用显著提高,在进水六价铬浓度为50mg/L时,纳米Fe0投加量为2g/L,六价铬去除效率最佳[6]。季桂娟等研究了铁粉、煤粉混合物对地下水中六价铬的去除效果,结果表明:在相同的试验条件下,铁粉、煤粉混合物对水中六价铬去除效果较单独采样用铁粉时好[7]。
2.2活性炭吸附技术
活性炭比表面积大具有较强的吸附性,常用于吸附水中的污染物。贾陈忠等[8]研究了活性炭对对中六价铬的吸附效能,得出活性炭对六价铬的工作饱和吸附容量为803.4mg Cr6+/g活性炭。张发文等[9]对活性炭吸附六价铬的效能进行研究,得出在pH值为3.0-3.5,接触时间为5h时,六价铬的去除效果最好。余梅芳等[10]以稻壳为原料,在400℃条件下进行炭化,再用磷酸對其进行活化,磷酸与炭化产物比为5:1时,活化温度为800℃时,稻壳活性炭对六价铬的吸附性能最强。俞力家等[11]研究了花生壳活性炭去除水中六价铬,结果表明:磷酸作为活化剂的活性效果好于氯化锌,经磷酸活化后活性炭对六价铬的吸附能力高达125mg/g。
2.总结
综上所述,去除水中铬(Ⅵ)的方法各有其优缺点,纳米零价铁的研发进一步提高了零价铁对水中铬(Ⅵ),但是长时间运行后需要对反应器内铁进行更换,如管理不当还会造成铬的沉淀物阻塞反应器的现象,影响出水水质;活性炭吸附可有效去除水中铬(Ⅵ),且经改性处理后吸附效果更加理想,但是吸附饱和后需要对其进行再生或更换,增大了运行成本。现有去除水中铬(Ⅵ)的方法都存着一定的缺陷,作为去除水中铬(Ⅵ)的研究方向,重点应在于降低运行费用、易于运行管理与操作、不产生二次污染等。
参考文献:
[1]世界卫生组织编.饮用水水质准则.人民卫生出版社,2005.
[2]《三废治理与利用》编委会. 三废治理与利用.冶金工业出版社,1995:41~45
[3] WANG C B,ZHANG W X. Synthesizing nanoscale iron particles for rapid and complete dechlorination of TCE and PCBs[J]. Environ Sci Technol,1997,31(7):2154~2156.
[4] 段祥宝;朱亮;谢丽娅;谢罗峰.地下水重金属污染原位电化学动力修复技术试验研究.长江科技学院院报,2009,(10):21~25.
[5]李雅 张增强* 唐次来. Fe0去除地下水中六价铬的研究. 中国农业大学学报2011,16(2):160-164
[6]毛寅,纳米零价铁处理地下水中六价铬的研究,硕士学位论文,2011
[7] 季桂娟,赵勇胜. 铁粉和煤灰去除地下水中的六价铬Cr(Ⅵ)的研究. 生态环境 2006, 15(3): 499-502
[8]贾陈忠,秦巧燕,樊生才. 活性炭对含铬废水的吸附处理研究. 应用化工.2006,35 (5): 369-372
[9]张发文,叶雪均,覃琳.活性炭对Cr(Ⅵ)吸附机理的探讨.广东化工.2005.(1)23-25
[10] 余梅芳,胡晓斌,姚健萍. 稻壳制活性炭及其对污水中铬的吸附能力研究. 西北农业学报 2007,16(1):26~29
[11] 俞力家,孙保帅,王天贵. 花生壳制活性炭及其脱六价铬研究. 化学工程师.2009, 167 (8):8-12
关键词 铬(Ⅵ)、氧化还原法、吸附法
【分类号】:TS124.7
铬元素是人体内所需的一種极微量元素,当人体内缺乏铬元素,易导致脂肪、糖类和蛋白质的新陈代谢出现异常[1],但同时铬(Ⅵ)也是一种有毒的重金属元素,过多或不当的使用都会对人类赖以生存的自然环境产生不良的影响,甚到使人生病致死。天然水体中铬(Ⅵ)的含量一般极少, 但由于工业废水的污染,或因地质背景所致, 使部分地区水体的含铬(Ⅵ)量剧增[2,3]。因此,预防和治理铬(Ⅵ)对水体的污染是现阶段一个亟待解决的问题。目前对水中铬(Ⅵ)的处理主要有以下两种途径:一是改变铬(Ⅵ)的存在形态,使其固定,降低其在环境中的迁移性和生物可利用性;二是采用物理或化学等手段将铬(Ⅵ)从水中去除[4]。本文主要介绍零价铁氧化还原技术和活性炭吸附技术在处理水中铬(Ⅵ)的研究进展。
1. 铬(Ⅵ)污染地下水处理技术的研究进展
1.1零价铁氧化还原技术
零价铁对六价铬有较强的还原作用,将一部分六价铬还原成三价铬,产生的三价铬可通过生成Cr(OH)3沉淀去除或生成铁铬水合物或生成铁铬氧化水合物去除。李雅等[5]考察了Fe0对地下水中六价铬去除效果,结果表明:通过氧化还原和共沉淀作用,零价铁可有效去除水中的六价铬,且随着pH减小铬的去除效率逐渐增大,毛寅等采用纳米零价铁还原去除水中六价铬,研究得出,与普通粒状Fe0相比纳米Fe0对水中六价铬的还原作用显著提高,在进水六价铬浓度为50mg/L时,纳米Fe0投加量为2g/L,六价铬去除效率最佳[6]。季桂娟等研究了铁粉、煤粉混合物对地下水中六价铬的去除效果,结果表明:在相同的试验条件下,铁粉、煤粉混合物对水中六价铬去除效果较单独采样用铁粉时好[7]。
2.2活性炭吸附技术
活性炭比表面积大具有较强的吸附性,常用于吸附水中的污染物。贾陈忠等[8]研究了活性炭对对中六价铬的吸附效能,得出活性炭对六价铬的工作饱和吸附容量为803.4mg Cr6+/g活性炭。张发文等[9]对活性炭吸附六价铬的效能进行研究,得出在pH值为3.0-3.5,接触时间为5h时,六价铬的去除效果最好。余梅芳等[10]以稻壳为原料,在400℃条件下进行炭化,再用磷酸對其进行活化,磷酸与炭化产物比为5:1时,活化温度为800℃时,稻壳活性炭对六价铬的吸附性能最强。俞力家等[11]研究了花生壳活性炭去除水中六价铬,结果表明:磷酸作为活化剂的活性效果好于氯化锌,经磷酸活化后活性炭对六价铬的吸附能力高达125mg/g。
2.总结
综上所述,去除水中铬(Ⅵ)的方法各有其优缺点,纳米零价铁的研发进一步提高了零价铁对水中铬(Ⅵ),但是长时间运行后需要对反应器内铁进行更换,如管理不当还会造成铬的沉淀物阻塞反应器的现象,影响出水水质;活性炭吸附可有效去除水中铬(Ⅵ),且经改性处理后吸附效果更加理想,但是吸附饱和后需要对其进行再生或更换,增大了运行成本。现有去除水中铬(Ⅵ)的方法都存着一定的缺陷,作为去除水中铬(Ⅵ)的研究方向,重点应在于降低运行费用、易于运行管理与操作、不产生二次污染等。
参考文献:
[1]世界卫生组织编.饮用水水质准则.人民卫生出版社,2005.
[2]《三废治理与利用》编委会. 三废治理与利用.冶金工业出版社,1995:41~45
[3] WANG C B,ZHANG W X. Synthesizing nanoscale iron particles for rapid and complete dechlorination of TCE and PCBs[J]. Environ Sci Technol,1997,31(7):2154~2156.
[4] 段祥宝;朱亮;谢丽娅;谢罗峰.地下水重金属污染原位电化学动力修复技术试验研究.长江科技学院院报,2009,(10):21~25.
[5]李雅 张增强* 唐次来. Fe0去除地下水中六价铬的研究. 中国农业大学学报2011,16(2):160-164
[6]毛寅,纳米零价铁处理地下水中六价铬的研究,硕士学位论文,2011
[7] 季桂娟,赵勇胜. 铁粉和煤灰去除地下水中的六价铬Cr(Ⅵ)的研究. 生态环境 2006, 15(3): 499-502
[8]贾陈忠,秦巧燕,樊生才. 活性炭对含铬废水的吸附处理研究. 应用化工.2006,35 (5): 369-372
[9]张发文,叶雪均,覃琳.活性炭对Cr(Ⅵ)吸附机理的探讨.广东化工.2005.(1)23-25
[10] 余梅芳,胡晓斌,姚健萍. 稻壳制活性炭及其对污水中铬的吸附能力研究. 西北农业学报 2007,16(1):26~29
[11] 俞力家,孙保帅,王天贵. 花生壳制活性炭及其脱六价铬研究. 化学工程师.2009, 167 (8):8-12