含铬废水吸附实验

含铬废水的处理实验报告
含铬废水的危害
铬化物可以通过消化道、呼吸道、皮肤和粘膜侵人人体，主要积聚在肝、肾、内分泌系统和肺部。

它具有致癌作用，会引起鼻中隔穿孔、肠胃疾患、白血球下降、类似哮喘的肺部病变，对水质和土壤也有不良的影响。

含铬废水处理方法
含铬废水处理方法较多，常用的有化学法、电解法、离子交换法等。

其中电解法、和离子交换法的技术、成本要求较高，一般用于浓度较高的含铬废水处理。

化学法的应用最为广泛，无论是高浓度废水的后期处理，还是中低浓度废水处理都有应用。

三、解决方案
最终希洁工程师给出的方案是在原来工艺沉淀池的位置投加希洁重金属捕捉剂。

1、详细步骤如下：
（1）把重金属捕捉剂溶解成10%的溶液
（2）将稀释后的药剂用计量泵投加到沉淀池
（3）依据监测数据适量调整加药量直至污水稳定处理达标
2、投加量确定：
最终经过现场调试，重金属捕捉剂确定在200ppm（每吨废水加0.20kg的重金属捕捉剂）就可以将铬离子控制在0.5ppm以下。

3、加药位置：
重金属捕捉剂可以直接投加在原本工艺中的“沉淀池”内，药剂的反应时间快速，还无需另外增加设备和工艺。

、
铬及其化合物在工业上应用广泛，冶金、化工、矿物工程、电镀、制铬、颜料、制药、轻工纺织、铬盐及铬化物的生产等一系列行业，都会产生大量的含铬废水。

小希今天就用案例来讲讲含铬废水的处理方法。

含铬废水的处理实验报告含铬污水处理：含铬污水处理方法主要有药剂还原沉淀法、SO2还原法、铁屑铁粉处理法等。

铬渣是在金属铬生产过程中排出的废渣，主要是重铬酸钠。

铬渣大多呈粉末状，有黄、黑、赭等颜色;渣中含有镁、钙、硅、铁、铝和没有反应的三氧化二铬。

产生原因：水泥作为基础工业不可缺少的元素，水泥被应用于各个领域中，而水泥中含有的六价铬也就随之扩散，如自来水处理池、我们居住的房屋等各个地方。

随着六价铬逐渐向外浸出，水质就会受到污染。

生活饮用水在我们的生活饮用水中，虽然存在的量较少，但却是含铬;铬在水中多以六价铬和三价铬两种态形式出现，其中毒性较强的是六价铬,大约是三价铬的100倍,六价铬又主要以铬酸盐的形式存在。

常用方法：药剂还原沉淀法还原沉淀法是应用较为广泛的含铬废水处理方法。

基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂，将Cr6+还原成Cr3+，然后再加入石灰或氢氧化钠，使其在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀，从而去除铬离子。

可作为还原剂的有：SO2、FeSO4 、Na2SO3、NaHSO3、Fe 等。

还原沉淀法具有一次性投资小、运行费用低、处理效果好、操作管理简便的优点，因而得到广泛应用，但在采用此方法时，还原剂的选择是至关重要的一个问题。

SO2还原法二氧化硫还原法的原理二氧化硫还原法设备简单、效果较好，处理后六价铬含量可达到0.l mg/L 。

但二氧化硫是有害气体，对操作人员有影响，处理池需用通风没备，另外对设备腐蚀性较大，不能直接回收铬酸。

烟道气中的二氧化硫处理含铬(VI)废水，充分利用资源，以废治废，节约了处理成本，但也同样存在以上的问题。

其反应原理为：3SO2 + Cr2O72- + 2H+ = Cr3+ + 3SO42- + H2OCr3+ + 30H- = Cr(OH)3二氧化硫法处理含铬废水的步骤1) 将硫磺燃烧产生的二氧化硫通入废水中，与水作用生成亚硫酸,废水中六价铬被亚硫酸还原为三价铬，生成硫酸铬。

北方民族大学首届化学实验技能大赛团体赛综合设计实验报告题目化学实验室含铬废液的处理及处理后废液中铬含量的测定学院生科学院姓名邓洁学号: 专业：生物工程学院化工学院姓名: 赵长军学号: 专业: 化工工艺学院化工学院姓名: 黎洪双学号: 专业: 化工工艺大赛时间教师签字北方民族大学化学实验室含铬废液的处理及处理后废液中铬含量的测定摘要：采用D301R型阴离子交换树脂对化学实验室含铬废液进行处理使其达到国家排放标准。

该方法吸附率可达%，经处理后含铬废液中铬的浓度为小于L，达标。

关键词：离子交换树脂，铬废液，二苯碳酰二肼光度法1、前言重铬酸钾具有较强的氧化性，可用其除去还原性物质，又可与浓硫酸配成铬酸洗液，故实验室重铬酸钾的使用频率很高。

但是高浓度的含铬废液具有很强的毒性，含铬废液如不进行处理直接排放会对生态和环境造成严重的污染。

六价铬对人体皮肤有刺激性，能使皮肤溃伤，引起鼻腔穿孔；其化合物具有致急性肾衰竭、致癌和突变性，可在体内积蓄，是五毒金属之一。

2、实验原理离子交换树脂是一类具有离子交换作用的活性吸附官能团，具有网状结构，不溶性的高分子化合物。

通常为球状颗粒物。

D301R型离子交换树脂为大孔径弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，在水中可游离出-OH，而成弱碱性。

树脂所带的正电荷对溶液中带负电荷的阴离子（重铬酸根离子）进行选择性吸附，从而达到分离重铬酸根离子的目的。

二苯碳酰二肼与六价铬反应可形成复合物，呈现出紫红色，可于540nm处进行分光光度检测，从而检测出溶液中铬的含量。

试剂与CrO42-的反应机理至今还不完全清楚，有人认为是二苯碳酰二肼由CrO42-氧化为二苯缩氨基脲，后者再与Cr3+形成络合物。

工艺流程：含铬废液吸附解吸蒸发结晶干燥重铬酸钾3、仪器和试剂实验室含铬废液722型分光光度计，分析天平，容量瓶（50ml，100ml等），吸附装置（带铁圈的铁架台，输液管，塑料瓶，烧杯，碱式滴定管），D301R型阴离子交换树脂,蒸发皿，电热套，量筒等。

“含铬废液的处理”实验方案
铬主要以金属铬、三价铬、六价铬三种形式出现。

铬废液中的有害成分主要是可溶性铬酸钠，酸溶性钙等六价铬离子。

六价铬很容易被人体吸收，它通过消化，呼吸道，皮肤及粘膜侵入人体，如果实验室将这些离子直接排入地下道会污染地下水，从而影响人类健康。

操作步骤：
实验室中收集到的含铬废液一般呈酸性，根据废液所含的成分，制定相应的处理方案。

正在酸性条件下，用适当的还原剂把六价铬还原为三价铬。

然后将pH调制适当范围，使三价铬变成氢氧化铬沉淀，再使氢氧化铬和硫酸反应即得硫酸铬。

废铁屑是常用的还原剂，用亚硫酸钠也可以来还原，速度很快，此时是液体状，全部变成三价铬之后，再用石灰处理一下，形成沉淀状比较便于处理。

柱生物曝气法吸附处理含铬废水生物吸附法具有高效、无二次污染、吸附材料来源广泛等优点，是近年来高效环保型重金属废水处理技术和工艺的研究与开发热点。

但是，目前该领域的研究报道主要集中于吸附菌株的筛选、单菌株的吸附性能、吸附剂表面特征、吸附动力学和生物脱附等实验研究阶段一J。

筛选到的生物吸附材料存在相应的不足之处，诸如单菌株可能存在对生长条件要求偏高，对重金属废水的缓冲能力和抗毒能力不足；活性污泥对重金属的吸附量偏低，易解絮。

对生物吸附工艺的研究也还没有系统的报道。

因此，开发高效的生物吸附剂和处理工艺，将是生物吸附法应用于重金属废水处理的重要途径。

本研究利用复合吸附剂FY01与活性污泥作为吸附材料，探讨了柱式生物曝气法对高浓度含铬电镀废水的生物吸附效果。

1材料与方法1．1实验材料复合生物吸附剂(FY01)：由暨南大学环境工程系制备和保存。

电镀废水：采自广东省阳江市某电镀厂，总Cr、cr”、Cu“和COD分别为60。

4、55．3、4．5l和48．2mg/L，pH2。

95。

活性污泥：采集于中国石油化工股份有限公司广州分公司污水处理厂，含水率约85%。

1．2实验装置实验装置如图1所示。

玻璃吸附柱规格为巾5am×40em。

底部设刚玉曝气头。

1．3复合生物吸附剂的制备向100mg/L 含铬培养液(葡萄糖15g/L，牛肉膏2g/L，蛋白胨2g/L，酵母浸出粉2g/L)中，接种产朊假丝酵母(Candida utilis)、黑曲霉(AspergiUus niger)、枯草杆菌(Bacillus subtilis)、掷孢酵母(Sporobolomyce—taceae sp．YJS)、酵母属(Saceharomyces)、芽孢杆菌属(Bacillus)、根霉属(Rhizopus)等微生物和电镀厂受污染土壤，摇床培养3d，取混合液按1/10的接种量接种于新鲜含铬培养液中。

重复移种10次后，取混合液接种于无铬培养液中扩大培养，提取菌体与聚苯乙烯胶球体和植物碎片混合物混合，制备成粒径为2～3mm、含水量约为80%、含菌量为10一10CFU/g 的复合生物吸附剂后保存备用。

活性炭对水中六价铬的吸附研究摘要六价铬是公认的致癌物质，对人体健康危害极大，目前主要采用吸附法进行去除。

活性炭是常用的吸附剂，通过硝酸改性可以增加活性炭表面的酸性官能团，提高去除效果。

研究活性炭的投加量，吸附时间，温度，PH值等因素对六价铬去除率的影响。

绘制吸附等温线，和吸附模型进行拟合，分析吸附机理。

关键词活性炭改性硝酸六价铬吸附冶金，电镀，制革，印染，制药等行业排出大量金属废水，危害人类健康。

废水中的Cr(Ⅵ)是一种强氧化剂，具有强致癌，致畸变，致突变作用，对生物危害极大。

Cr(Ⅵ)属于第一类污染物，必须经处理达标才能排放。

目前对含Cr废水的处理研究较多，主要有生物法，离子交换法，还原法，膜分离法，吸附法等。

活性炭吸附法处理含Cr废水的效果稳定，且价格相对较低，但普通活性炭的吸附量不高，因此本试验研究以硝酸改性活性炭为研究对象，通过研究其在不同的PH，温度，投加量以及吸附时间条件下对Cr(Ⅵ)的吸附效果，以确定最佳吸附条件。

1、实验部分1.1 试剂和仪器活性炭、丙酮、（1+1）硫酸、（1+1）磷酸、铬标准储备液、铬标准液、二苯碳酰二肼溶液、硝酸恒温水浴、干燥恒温箱、分析天平、分光光度计、恒温水浴振荡器1.2 溶液配制本实验中为防止含铬水样中铬离子浓度发生变化，在每个影响因素研究前水样是预先配置的。

根据不同需要配置不同浓度。

1.2.1 铬标准储备液称取0.283g重铬酸钾置于烘箱中烘干2h。

将烘好的重铬酸钾倒入100ml烧杯中，再倒入适量的蒸馏水。

搅拌至完全溶解。

将重铬酸钾溶液移入1000ml容量瓶中，再水稀释至标线，摇匀，备用。

1.2.2 铬标准溶液吸取5.00ml铬标准储备溶液置于500ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，备用。

1.2.3 硫酸溶液用25ml的移液管移取浓硫酸50ml，缓缓加入到同体积的水中，摇匀，备用。

1.2. 磷酸溶液用25ml的移液管移取磷酸50ml，加入到同体积的水中，摇匀，备用。

含铬废液的实验室处理和铬含量的测定一：实验目的1：学习水样中铬的处理方法2：综合学习加热、移液管的使用、标准溶液的配制、酸碱滴定、固液分离、减压抽滤及用分光光度计测六价铬的方法二：实验原理1:采用铁氧体法除去废液中的铬。

铁氧体是指在含铬废液中加入过量的硫酸亚铁溶液，使六价铬被二价铁还原成三价铬。

调节溶液pH值，使Cr3+、Fe3+、Fe2+转化为氢氧化物沉淀。

然后加入过氧化氢，将部分二价铁转化成三价铁，使Cr3+、Fe3+、Fe2+成适当比例，并以Fe(OH)2、Fe(OH)3、Gr(OH)3形式沉淀共同析出，沉淀物经脱水后，可得组成类似Fe3O4·XH2O的磁性氧化物，即铁氧体。

其中部分三价铁可被三价铬代替，因此可使铬成为铁氧体的组分而沉淀出来。

反应方程式为：含铬的铁氧体是一种磁性材料，可以应用在电子工业上。

用该方法处理废液既环保又利用了废物。

处理后的废液中的六价铬可与二苯碳酰肼（DPCI）在酸性条件下作用产生红紫色配合物来检验结果。

该配合物的最大吸收波长为540nm左右，显色时间为2~3min，配合物可在1.5h内稳定，根据颜色深浅进行比色，即可测定废液中残留的六价铬的含量。

2:处理后废液中铬含量的测定，一般以二苯碳酰二肼作显色剂，在酸性介质条件下与六价铬生成红紫色配合物。

该配合物的最大吸收波长为540nm左右，显色温度以15℃为宜，过低温度显色速度慢，过高温度配合物稳定性差，显色时间为2~3min，配合物可在1.5h内稳定，根据颜色深浅进行比色，即可测定废液中六价铬的含量。

三：实验用品1：仪器电磁铁、722分光光度计、台式天平、电子天平、50ml容量瓶8个、25ml移液管、吸量管、250ml锥形瓶、酒精灯、温度计（100℃）、漏斗、蒸发皿、比色皿2：试剂①显色剂0.5g二苯碳酰二肼加入50ml 95﹪的乙醇溶液。

待溶解后再加入200ml 10﹪硫酸溶液，摇匀。

该物质很不稳定，见光易分解，应储与棕色瓶中，先用现配。

上海应用技术大学实验报告课程名称无机化学综合实验（水环境指标综合分析）实验项目含铬废液的处理班级（课程序号）组别同组者实验日期指导教师成绩一、实验目的1. 学习水样中铬的处理方法。

2.掌握分光光度计测六价铬含量的方法。

二、实验原理在铬矿冶炼、电镀、金属加工、皮革鞣制、油漆等工业废水中都含有铬。

在铬的化合物中，Cr(Ⅵ)的毒性最大，故农田灌溉用水标准规定Cr(Ⅵ)含量不得超过0.1 mg•L-1，而饮用水规定Cr(Ⅵ)含量不得高于0.05 mg•L-1 (强制标准)。

目前含铬废水的处理大体上分为两类：一类是化学法，即采用还原剂把Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)，然后以Cr(OH)3的形式沉淀除去；另一类是离子交换法。

水中Cr(Ⅵ)的分析可采用分光光度法，利用Cr(Ⅵ)与二苯碳酰二肼作用生成紫色配合物的特性，确定溶液中Cr(Ⅵ)的含量。

三、实验内容1．设计处理含Cr(Ⅵ)废液的价廉、简便的处理方案(以框图表示处理工艺过程)。

2. 绘制标准Cr(VI)的含量(μg)与吸光度的曲线图(若用分光光度法)。

3．给出处理后的废液中Cr(VI)的浓度(mg·L-1)。

四、思考题1. Cr(VI)的廉价还原剂有哪些?何者最佳?答焦亚硫酸钠亚硫酸氢钠亚硫酸钠连二亚硫酸钠硫代硫酸钠考虑经济效益和环境效益焦亚硫酸最佳。

2. 为使Cr(OH)3沉淀完全，用碱调pH在什么范围内?答通过计算可知，当三价铬沉淀完全，PH应该大于8.43. 如果要分析处理后的废水中铬的含量，残留的Cr(Ⅲ)也应转化为Cr(VI)才能分析。

在除去Cr(OH)3沉淀的滤液中，用哪种氧化剂把Cr(Ⅲ)氧化为Cr(VI)？写出反应的离子式。

如果选用H2O2作氧化剂，在分析液相中残留Cr(VI)时，H2O2是否应当除去?为什么?答不需要除去，对分析结果无影响。

五、心得体会在实验中，要好好注意每一步操作。

仔细观察实验现象。

学会通过已有的数据来推断实验所需要的结果。

活性炭吸附铬实验报告
实验目的：
本实验旨在通过活性炭吸附铬的方法，探究活性炭对铬的吸附性能及其影响因素。

实验原理：
铬是一种有毒有害物质，在环境中广泛存在。

活性炭是一种常用的吸附剂，具有较大的比表面积和孔隙度，可以吸附多种有机和无机物质。

在本实验中，我们将使用活性炭对铬进行吸附，并研究其吸附性能的影响因素。

实验材料和设备：
活性炭(50g)
去离子水(250ml)
铬酸钠溶液(10mL)
pH试纸
电子天平
玻璃漏斗
滴定管
恒温水浴器
离心机
显微镜
实验步骤：
1.将50g活性炭加入到一个干燥的烧杯中，用去离子水润湿活性炭，搅拌均匀。

2.将铬酸钠溶液加入到另一个烧杯中，用pH试纸测试其pH值，调节至7左右。

3.将pH为7的铬酸钠溶液缓慢滴加到活性炭上，同时不断搅拌，直到活性炭表面完全被覆盖。

4.将混合物转移到离心管中，离心5分钟，去除上层的液体。

5.用去离子水洗涤离心管中的固体沉淀物，使其干燥。

6.在显微镜下观察沉淀物的形态和大小。

7.用滴定管取出一部分沉淀物，加入到已知体积的去离子水中，用pH试纸测试其pH值。

根据铬的标准电极电位(E°)，计算出溶液中铬的质量浓度。

实验结果：
通过显微镜观察，我们发现活性炭对铬的吸附效果非常好，几乎可以将所有的铬都吸附在表面上。

而对于不同的pH值，吸附效果也有所不同。

当pH值较低时，吸附效果较好；当pH值较高时，吸附效果较差。

废水中重金属铬的测定
一．引言：
Cr(VI)被认为是具有致癌作用的物质，国家规定废水中Cr(VI)的最大允许量浓度为0.5mg/L。

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二．采样和样品的预处理：
采集废水中的水样，采集后过滤杂质，常温保存。

用时再用活性炭在样品调为PH=10的条件下（用氨性缓冲溶液调PH值），吸附预处理，可基本消除溶液的浑浊度和溶液中的某些金属离子的干扰。

<2>
三．实验原理：
在PH=3.0-4.0,70-80摄氏度加热条件下，Cr(III)与EDTA形成紫色络合物，Cr(VI)几乎不与EDTA反应。

利用多元校正-紫外可见光光度法测定
四．实验试剂和仪器：
分光光度计，试管，加热装置，锥形瓶酸式滴定管
EDTA标准溶液，氨基乙酸-HCl缓冲溶液，（NH3-NH4Cl)氨性缓冲溶液
五．实验步骤：
1..取预处理后的试样于一烧杯中，加氨基乙酸-HCl缓冲溶液调节溶液PH=3.0-4.0。

2.取上述溶液于一锥形瓶中，用EDTA标准溶液滴定，待有紫色络合物生成且恰不变时停止滴加。

3.取上述溶液利用多元校正-紫外可见光光度法：
利用Cr(III) 络合物和Cr(VI) 本身吸光光谱间的差异，借助最小二乘法解析两种吸光谱重叠问题，同时测定Cr(III) 和Cr(VI)。

六．数据处理：
根据上述可计算出Cr(III) 和Cr(VI)的含量分别为w1,w2
七．注释：
<1>：化学手册（全本）
<2>：废水中铬的活性炭处理——《上海环境科学》。

含铬废水吸附法去除技术研究铬污染主要来源于电镀、印染、金属加工等行业,长期接触对人体具有致癌作用。

铬在水中主要以三价铬 Cr(Ⅲ)和六价铬 Cr(Ⅵ)的形式存在,与 Cr(Ⅲ)相比,Cr(Ⅵ)毒性较强,具有强氧化能力且难沉淀析出;因此,我国污水综合排放标准明确规定总铬和六价铬的最高排放浓度分别为 1. 5 mg·L - 1和0. 5 mg·L - 1。

含铬废水的脱除方法有很多,一般采用离子交换法、膜分离法、沉淀法和吸附法等,其中吸附法因具有操作简单、成本低、可再生、处理效果好等优点而得到了广泛的应用。

在常用的吸附剂中,活性炭因具有高机械稳定性、高比表面积和发达的孔隙结构等优点受到了较多的关注。

水热炭化是将生物质放在密闭的水溶液中,通过加热( < 300 ℃)反应使生物质快速发生溶解和炭化,形成水热炭。

同传统制备活性炭的(物理活化、化学活化)方法相比,水热炭化是一种简便的炭化技术,反应条件比较温和,生物质不需要干燥,同时还保留了原材料中的氮、氧元素,水热炭表面含有丰富的含氧官能团,对重金属离子吸附性强,可应用在吸附领域。

最初水热炭化以葡萄糖等纯碳水化合物为原料,最后逐步扩散到比较复杂的生物质为原料。

GONG 等将葡萄糖水热炭化后,在静态空气下活化,制备了高比表面积层次孔炭,且在常温下,对二氧化碳具有很好的选择性吸附。

HAO 等以青草为原料,水热炭化后经二氧化碳活化制备的活性炭,在 0 ℃、10 kPa 的压力下对二氧化碳的吸附量为 1. 45 mmol·g- 1,是氮气摩尔吸附量的 14. 5 倍,具有良好的选择性吸附。

KUMAR 等以柳枝稷为原料,300 ℃下水热炭化制备的水热炭吸附剂,溶液呈中性时对水中铀具有良好的吸附效果,吸附量为 4 mg·g- 1。

LIU 等以米糠为原料,水热炭化制备了含有丰富官能团的水热炭吸附剂,能够很好地去除水中的铅,吸附量为2. 40 mg·g- 1。