用累托石吸附处理含铁(Ⅲ)废水

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1、万方数据2005年第25卷第1期化工环保ENV瓜ONME小rrAIPR()1色CnONOFCHEh皿CALD江，USTRY用累托石吸附处理含铁(Ⅲ)废水詹旭1，刘大银2，蔡鹤生1(1．中国地质大学环境学院，湖北武汉430074；2．武汉化工学院环境科学与工程系，湖北武汉430073)[摘要]用累托石作吸附剂处理有色金属厂冶炼过程中产生的含Fe(Ⅲ)废水。在废水pH为7．5—8．5、反应时间为30min、累托石投加量为129／L的条件下，Fe(Ⅲ)质量浓度可由5mg／L降到0．08me,／L，Fe(

2、Iil)的去除率最高为98．4％，外排废水符合GB8978--1996一级标准。对Fe(111)进行等温吸附实验，其等温吸附曲线符合Langmuir模型，其吸附机理主要是吸附作用和沉淀作用。[关键词]三价铁；累托石；吸附；废水处理[中图分类号]X703[文献标识码]A[文章编号]1006—1878(2005)01—0037—03水中重金属铁的污染主要来自冶炼、工业电镀和选矿等。水中Fe(Ⅲ)浓度过高容易引起水质变黄，严重时(铁质量浓度超过1．0rag／L)水发红、发黑，嗅之有铁腥味。因此，有必要对

3、水中过量的铁进行治理，减轻或消除Fe(Ⅲ)造成的污染‘1，21。我们以累托石矿物材料为吸附剂，对含Fe(Ⅲ)的废水进行了吸附试验。累托石的微观结构为-／k面体云母层与二八面体蒙脱石层，按1：1规则相间叠置而成旧J。蒙脱石层显示负电性，容易与金属阳离子结合而使其固定下来，吸附后的稳定性很高，从而达到去除Fe(m)的目的。1实验部分1．1主要实验材料与仪器累托石取自湖北钟祥的累托石粘土矿；其成分经x射线衍射分析(见图1)，纯度大约为85％，其它为惰性物质(叶蜡石和石英)，不与金属离子发生反应。图1累托

4、石的x射线衍射图谱废水为湖北某有色金属厂的冶炼废水，其中Fe(Ⅲ)的质量浓度大约为5．06mg／L，且含有大量其它无机离子，色度较差。722s型分光光度计，上海棱光技术有限公司；pH计，意大利哈纳一H18424microcomputerpHme—ter，北京哈纳科仪科技有限公司；JB—IA型磁力搅拌器，上海雷磁仪器厂。1．2实验方法在Fe(Ⅲ)初始浓度为G、体积为K的废水中，加入一定质量(m)的累托石，常温搅拌一定时间(t)后过滤(体积为y)，然后取一定量的滤液用2，9一二甲苯一1，10一菲啉分光

5、光度法测其Fe(Ⅲ)的吸光度¨]。根据标准曲线(见图2)，对应查出滤液中Fe(Ⅲ)的残留浓度(c)，计算累托石对Fe(Ⅲ)的去除率(田)及吸附量(，，mg／g)，其公式如下：∞：—Co_V_oF-cv×100％叼2—丌则坳，：—CoVo—-CV2结果与讨论2．1废水pl-I对吸附效果的影响向7个200mL的烧杯中分别加入100mLFe(Ⅲ)质量浓度为5mg／L的废水，用HCl和氨水将[收稿日期]2004—03—01；[修订日期]2004-09-08。[基金项目]湖北省自然科学基金资助项目(2001

6、ABBl00)。[作者简介]詹旭(1981一)，男，湖北省黄冈市人，中国地质大学环境学院环境工程专业硕士研究生，主要从事环境污染控制与治理技术的研究。毯氍茛罂《摈鼯万方数据·38·化工环保ENVIRONMENTALPROTECTIONOFCHEMICALINDUSTRY2005年第25卷废水pH调至不同的值，然后向每份溶液中加1．5g累托石，吸附一定时间后测定溶液中剩余Fe(Ⅲ)的浓度。废水pH对Fe(Ⅲ)去除率的影响见图3。由图3可见，当其它条件一定时，累托石在偏碱性范围内对Fe(Ⅲ)的吸附能力

7、较强；在酸性或中性范围内的吸附能力较弱。考虑到实际废水的pH一般为酸性，为了减少处理成本，将废水pH调至7．5～8．5范围较为适宜。l·2l0O．8婪n6螫O·4O．2O100200铁的质量／ttg图2铁的标准曲线y=O．004X+O．0281：R2=0．9993图3废水pH对吸附效果的影响2．2吸附时间对Fe(Ⅲ)去除率的影响向100mLFe(Ⅲ)质量浓度为5mg／L的废水中加入1．5g累托石，在上述pH条件下以一定转速进行搅拌，考察不同吸附时间对废水中Fe(11I)去除率的影响，结果见图4。由

8、图4可见，在前0．5h，累托石对废水中Fe(Ⅲ)的吸附速率较快，0．5h后，累托石对废水中Fe(Ⅲ．)的吸附速度变得缓慢，之后其对于提高Fe(Ⅲ)的去除率没有太大意义。因此，以下实验选择的最佳吸附时间为0．5h。2．3吸附剂用量对Fe(Ⅲ)去除率的影响向6个各装有100mLFe(Ⅲ)质量浓度为5mg／L废水的烧杯中，分别加入不同量的累托石，在pH为7．5～8．5范围内，搅拌反应30min，过滤后取滤液测定Fe(Ⅲ)的浓度，计算累托石对Fe(Ⅲ)的去除率，结果见图5。由图5可见，当累