泡沫浮选法处理含铬废水的试验研究
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实验室含铬废液的处理一、实验目的(1)了解含铬废液的类型及处理原理和方法。
(2)掌握还原一沉淀法处理含铬废液及光度法测定水中六价铬的方法。
二、实验原理化学实验室中含铬废液的主要来源是铬及其化合物的性质实验、重铬酸钾测定亚铁盐的含量等实验,主要含有Cr3十、Fe3+及少量Cr2睇一、二苯胺磺酸钠指示剂等。
研究表明,六价铬的毒性比三价铬的毒性高100倍,对土壤、农作物、水生生物均有危害,含铬废液在土壤中积累会导致土壤板结、农作物减产。
六价铬还可通过呼吸道、消化道、皮肤与黏膜侵入人体导致胃肠疾病、贫血等。
国家对各类水中铬的排放标准有明确规定:生活饮用水中Cr(7I)含量不得超过0.05 nag·L~,地表水中Cr(V1)含量不得超过0.1 mg·L~,工业污水中Cr(V1)和总铬的最高允许排放量分别为0.5 mg·r1、1.5 mg·L-1,超过该值则必须处理,而且不允许以稀释方法代替化学与物理处理。
还原一沉淀法是目前应用较为广泛的处理高浓度含铬废液的方法。
基本原理是:在酸性条件下向含铬废液中加入适量还原剂,将六价铬还原成Cr3+,再加入生石灰或NaOH,使Cr3+生成Cr(OH)。
沉淀,达到降低溶液中铬离子浓度的目的。
可作为还原剂的物质有s02、FeS04、Na2 S03、NaHSO。
、Fe等。
还原一沉淀法处理含铬废液投资小、运行费用低、处理效果好,得到的Fe(OH)s和Cr(OH)s可经脱水制成铸石,可用于生产微晶玻璃,Cr(OH)。
还可用来回收金属铬或配成镀件用的抛光膏,同时还原一沉淀法具有操作管理简便的优点,因而得到广泛应用。
除还原一沉淀法以外,处理含铬废液的方法还有钡盐沉淀法、铁氧体法、阴离子交换树脂法、生物治理法、黄原酸酯法、光催化法等方法。
本实验采用还原一沉淀法。
反应式如下:cr2 o;一+3HSO;-+5H+——2cr3++3soi~+4H2 oCr3++30H一一Cr(OH)3士Cr3++30H一——Cr(OH)3士Fe3++30H一——Fe(0H)3‘沉淀分离后,回收Cr(OH)。
第35卷第2期辽 宁 化 工Vol.35,No.2 2006年2月Liaoning Chemical Industry February,2006泡沫浮选分离技术应用进展张海明,李成海,唐雅娟(广西大学化学化工学院,广西南宁530004)摘 要: 综述了泡沫浮选在分离固体粒子、分离溶液中的离子、分子,处理工业废水、油田开发、脱墨、土壤的清洗、回收、浓缩生物活性物质、分离全细胞的应用,并提出将来的发展方向。
关 键 词: 泡沫;泡沫浮选;应用;进展中图分类号: TQ028.9+4 文献标识码: A 文章编号: 10040935(2006)02009204泡沫浮选是一项利用物质在气泡表面上吸附性质的差异进行分离的技术,根据被分离介物质的不同它可以分为两类:一类是本身具有表面活性的分离以及各种天然或合成表面活性剂的分离例如医药生物工程中蛋白质、酶、病毒的分离;另一类是本身为非表面活性剂,但可以通过配合或其他方法使其具有表面活性,这类体系的分离被广泛地用于工业污水中各种金属离子如铜、锌、镉、铁、汞、银等的分离吸收[1]。
人们通常把凡是利用气体在溶液中鼓泡,以达到分离或浓缩目的的这类方法总称为泡沫浮选分离技术,简称泡沫浮选技术。
泡沫浮选分离技术的研究开发工作已开展了近一个世纪,为统一泡沫分离的概念,1967年Karger,Grieves等人共同推荐并向I UPAC提出一项建议把泡沫分离技术分为下列7种:矿物浮选、粗粒子浮选、细粒子浮选、沉淀浮选、离子浮选、分子浮选和吸附浮选[2]。
1 泡沫浮选分离器研究进展自浮游选矿法1860年被应用以来,研制了多种浮选机。
1920年研制成的下部充气式浮选机成为主要机型,现在还正被广泛应用。
在下部充气式浮选机中,采用叶轮作为空气泵的机构吸入空气的方法,或强制的吹入加压空气的方法充气,同时采用叶轮剪切的方法提高矿粒的回收率。
近年来,浮选槽实现了大型化,斑岩铜矿浮选的粗选回路正在应用容积为100~200m3的浮选机。
泡沫浮选分离法去除废水中Cr(Ⅵ)的应用研究1.引言- 介绍废水中Cr(Ⅵ)的污染问题- 目的:研究使用泡沫浮选分离法去除废水中Cr(Ⅵ)2.泡沫浮选分离法基本原理- 泡沫浮选分离法的定义和作用- 分离原理:表面活性剂的作用使泡沫特异性吸附污染物,从而分离出来3.实验设计与方法- 材料和仪器- 实验步骤:废水样品的前处理、实验参数的设置、泡沫浮选实验、Cr(Ⅵ)的检测4.实验结果与分析- 不同条件下的Cr(Ⅵ)去除效率- 不同物质的加入对去除效率的影响- 确定最佳实验条件5.结论与展望- 泡沫浮选分离法可以有效去除废水中Cr(Ⅵ)- 研究的局限性和未来发展方向引言重金属污染是当今环境问题中的一个主要问题之一。
其中,Cr (Ⅵ)污染已成为一种严重的问题。
Cr(Ⅵ)通常来源于电镀、锻造、化学加工等工业生产过程中使用的含铬化合物,也可以通过自然地下水、城市污水处理厂的废水等途径被排放到环境中。
Cr(Ⅵ)对人类健康和生态系统都有非常负面的影响。
因此,寻找高效、经济的Cr(Ⅵ)污染治理方法具有非常重要的研究意义。
泡沫浮选分离法作为一种新型的废水处理技术,在处理Cr (Ⅵ)废水方面已经引起了广泛的关注。
泡沫浮选分离法利用表面活性剂和气体作用,使污染物吸附在气泡上,并随着气泡形成泡沫状物质从水中分离出来。
这种方法具有去除效率高、使用条件简单、成本低廉等优点。
本文的主要目的是研究使用泡沫浮选分离法去除废水中Cr (Ⅵ)的可行性,探讨实验参数对去除效率的影响,并确定最佳实验条件,以期为Cr(Ⅵ)污染的治理提供一定的参考和新思路。
论文下一部分将介绍泡沫浮选分离法的基本原理和实验设计及方法。
然后,展示实验结果并对其进行分析讨论,确定最佳实验条件。
最后,总结全文并提出未来的研究方向。
在下一部分中,我们将介绍泡沫浮选分离法的工作原理和相关应用研究。
2.泡沫浮选分离法基本原理泡沫浮选分离法是一种新型的废水处理技术,其基本原理是利用表面活性剂和气体作用,让污染物吸附在气泡上并随着气泡形成泡沫状物质从水中分离出来。
含铬(Cr6+)废水处理技术综述铬(Cr)是人体必要的微量元素,在环境中多以Cr6+、Cr3+、Cr2+三种价态存在于化合物中,铬的毒性与其价态有关,Cr6+比Cr3+毒性高100倍。
铬及其化合物广泛应用于金属加工、冶金、电镀、制革、涂料、油漆、肥料、印染等工业生产中,而在这些工业生产过程中均可能产生含铬的废水及废渣,并产生大量的含铬废水。
含铬废水与其他含重金属废水一样,在环境中不能自行分解,且可因食物链的作用在生物体内富集,最终在高级的生物体内富集并产生毒害作用。
Cr6+对植物、水生生物及人体均表现出毒害作用,Cr6+还具有致畸、致癌、致突变的作用,鉴于其严重危害性,对于废水中Cr6+的净化势在必行。
目前含Cr6+废水处理方法主要包括化学法、物理法及生物吸附法。
1、化学法化学法除铬主要有铁氧体法、亚硫酸盐还原法、铁屑内电解法等。
1.1铁氧体法。
铁氧体法是化学沉淀法处理废水的一种,其原理是利用亚铁离子的还原作用将废水中的Cr6+还原成Cr3+,而后通过调节pH值,形成铁氧晶体一起沉淀析出,使废水中Cr6+得以去除。
该法主要有三个过程:还原反应、共沉淀、生成铁氧体,Cr6+最终以Cr3+的形式存在于铁氧体晶体内部,不易溶出,Cr6+去除效果较好。
1.2亚硫酸盐还原法。
该法是国内较为常用的一种处理方法,原理是在酸性条件下,将Cr6+还原成Cr3+,通过调节pH值,形成Cr (OH)3沉淀将铬从废水中去除,用于除铬的亚硫酸盐主要有亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠等。
该方法对Cr6+的去除率较高,且有利于Cr(OH)3的回收,适用于废水量较小的情况。
1.3铁屑内电解法。
利用铁屑发生原电池反应:铁屑失电子氧化成Fe2+,Cr6+与Fe2+反应被还原成Cr3+,最终Cr3+和Fe3+逐步生成氢氧化物沉淀,利用Fe(OH)3的絮凝共沉淀作用,将Cr(OH)3吸附凝聚,并通过铁屑滤柱的截留作用将Cr6+和Cr3+同时去除。