含铬废水处理实验报告

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实验目的
(1) 了解工业废水处理流程, 掌握各单元操作的实验原理。 掌握由这些 单元
操作组成的处理流程。
(2) 了解除铬过程中各因素之间的关系。
(3) 掌握相关的水质参数的测定方法。
实验原理
1.
化学还原法——铁氧体法

铁氧体法处理含铬废水的基本原理就是使废水中的 C2O2-或CrQ2-在酸性
条件下与过量还原剂FeSQ作用,生成Cr3+和Fe3+,其反应式为:
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
HCrO4-+3Fe2++7H+=Cr3++3Fe3++4H2O
再通过加入适量碱液,调节溶液 pH值,并适当控制温度,加入少量
HQ
后,可将溶液中过量的Fe3+部分氧化为Fe2+,得到比例适度的Cr3+,Fe2+和 卩£沉淀
物:
Fe3++3OH=Fe(OH》J
Fe2++2OH=Fe(OHl J
3+ -
Cr3++3OH-=Cr(OH)3J

由于当Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀量比例1:2左右时,可生成FQQ -XF2O 磁
性氧化物(铁氧体),其组成可写成FeFeO - xfO,其中部分Fe3+可被 Cr3+取代,
使Cr3+成为铁氧体的组成部分而沉淀下来, 沉淀物经脱水等处

实验 含铬废水的处理及其相关参数的测定
理后,既得组成符合铁氧体组成的复合物。因此,铁氧体法处理含铬废 水效果
好,投资少,简单易行,沉渣量少且稳定。而且含铬铁氧体是一 种磁性材料,可用于
电子工业,这样既可以保护环境又进行了废物利用。
实验室检验废水处理的结果,常采用比色法分析水中的铬含量。其
原理为:Cr( W)在酸性介质中与二苯基碳酰二肼反应生成紫红色配合 物,其水
溶液颜色对光的吸收程度与 Cr( W)的含量成正比。只要把样品 溶液颜色与标准
系列的颜色采用目视比较或用分光光度计测出此溶液 的吸光度就能确定样品中
Cr( W)
的含量。

为防止溶液中Fe2+、Fe3+& Hg2+、Hg2+等打扰,可适当加入适量的HPQ 消
除。
2.
活性炭吸附法 废水处理中,吸附法主要用于废水中的微量污染物,达到深度净

化 的目的;本实验选活性炭吸附法,活性炭有吸附铬的性能,但因其吸附能力 有限
只适合处理含铬量低的废水,活性炭具有吸附容量大,性能稳定,抗腐 蚀,在高温解
吸时结构热稳定性好,解吸容易等特点,可吸附解吸多次反复 使用。
三、 实验药品和仪器
1.
药品

H 2SQ(3mol • L-1)、硫一磷混酸(15%HSQ+15%HPQ+70%HBQ)、 NaQH(6mol・
L-1)、FeSO • 7HQ(10%)、H202(3%)、二苯基碳酰二肼(%、 含铬废水(0.1g • L
-
1
)、铬标准溶液(1mg/L)

2.
仪器

分光光度计、 酒精灯、 三脚架、 磁体、石棉铁丝网、 碱式和酸式滴定管、
容量瓶(50ml、25ml)、量筒(10ml、50ml)、烧杯(400ml、250ml)、温度
计(100C)、吸耳球、移液管(1ml、5ml、25ml)
四、 实验步骤
1.
铬废水的处理

(1) 取100 ml含铬废水(・L-1 )于250 ml烧杯中,在不断搅拌下滴加 3mol •
L-1 H2SQ调整至pH约等于1,然后加入10%勺FeSQ
的溶液,直至溶 液颜色由浅黄色

变为亮绿色为止。
(2) 往烧杯中滴加6 mol • L-1 NaQH溶液,调节pH=8~9使Cr3+、Fe2+、 Fe3+生
成沉淀。然后将溶液加热至70C左右,在不断搅拌下滴加6〜10滴3% 的HQ,充分搅
拌,静置冷却。
(3) 用倾析法将上层清
夜倾入另一烧杯中以备测定残余 Cr( W)。沉淀用
蒸馏水洗涤数次,以除去 、K+、SO2-等离子,然后将其转移到蒸发器中,
小火加热,搅拌使沉淀蒸发至干,得铁氧体,用磁铁检查沉淀物的磁性。
(4) 用移液管取( 2)中的上层清液 ml 两份各置于 50 ml 比色管中用水 稀释
至刻线。加入硫酸溶液和磷酸溶液,摇匀。加入 2 ml 显色剂,摇匀。 10分钟后,在
540nm波长下,用10
光程的比色皿,以水做参比,测定吸光 度。减去空白实验吸光

度,从校准曲线上查得铬的含量。
2. 配置Cr( W)
溶液标准系列和制作工作曲线

向一系列 50 ml 比色管中加入 0、、、、、、、和铬标准溶液,用水稀释至
50
ml。然后按照废水处理步骤1中(4
)进行处理。

从测得的吸光度减去空白实验吸光度,绘制以含铬量对吸光度的曲线
3.
活性炭吸附法

( 1)称取 20g 活性炭
(2)取 100ml 铬废水于 250 ml 烧杯中,并加入( 1)中称取的活性炭。
3)静置 20
分钟后过滤。

4)取过滤液,用同 1 中的( 4
)的方法测定其吸光度。