活性炭还原铬水调研小结

《活性炭还原铬水调研小结》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、高浓度铬水处理方法研究——活性炭篇1、研究目的目前常用还原剂进行六价铬还原反应时都要消耗大量H+，因而还原pH值越低，还原速率越快，还原六价铬越彻底；当pH值高时，投药比会加大，残存还原剂还会造成排水COD上升而超标。六价铬还原前大量投酸，而沉淀重金属又要大量投碱(特别对中和沉淀法)，仅此一项就提高了废水处理的成本(特别对六价铬的质量浓度本就不高的混合废水)，故开展“高浓度铬水处理方法研究”希望达到降低六价铬还原成本和减少硫酸根加入量的目的。2、不同还原铬水方法需氢离子量（1）当pH<3时，活性炭具有还原性，可将吸附在其表面的Cr6+还原为Cr3+，化学反应方程式：2Cr2O72-+3C+

2、16H+=3CO2↑+4Cr3++8H2O；（2）双氧水还原六价铬方程式：2Cr2O72-+6H2O2+16H+=4Cr3++14H2O+6O2↑；（3）焦亚还原六价铬方程式：2Cr2O72-+3S2O52-+10H+=4Cr3++6SO42-+5H2O；（4）硫酸亚铁还原六价铬方程式：2Cr2O72-+12Fe2++28H+=4Cr3++12Fe3++24H2O；由以上四个方程式可得：活性炭和双氧水破除一个重铬酸根均需要8个H+，而焦亚破除一个重铬酸根只需5个H+，故明显活性炭和双氧水还原六价铬所需的pH值要低于焦亚的。而硫酸亚铁还原六价铬比较特殊，尽管从化学方程式看硫酸亚铁还原六价铬需

3、要更低的pH值，但是由于氢氧化铁的溶度积小，在pH=3左右即基本沉淀完全，故结合了大量OH-，释放出较多H+，双重促进反应向右进行，导致实际使用硫酸亚铁还原六价铬时的pH并不需要很低。3、活性炭吸附法文献调研活性炭去除六价铬的主要机理如下：由于活性炭的特殊结构和特性，有极强的吸附力，它对铬的有效吸附有以下几种情况。（1）物理吸附，由于活性炭有极微的微孔，利用活性炭表面微孔，使吸附质Cr2O72-通过大孔通道扩散到过渡孔和小孔中去，完成吸附过程。（2）化学吸收，活性炭的化学吸收功能是在其制造、活化过程中形成的炭表面的羧基（-COOH）、羟基（-OH），羰基（=C-O）等含氧官能团，它们都具有

4、静电吸附功能，能与Cr(VI)形成表面络合物，完成化学吸附过程。（3）活性炭在强酸性条件下和Cr2O72-可能发生还原反应，使Cr(VI)部分还原为Cr3+。由于Cr3+离子半径比Cr2O72-小得多，更容易扩散到活性炭表面的过渡孔和小孔中，使吸附量大大增加。一般认为活性炭在pH=3-4时能吸附铬酸根离子，pH=2时对六价铬主要起还原作用。除了活性炭本身的还原性外，它同时吸附的氧分子、氢离子、阴离子后产生过氧化氢也能起到还原作用。在一定条件下，活性炭优先吸附废水中的三价铬和六价铬，将铬富集于活性炭内，从而达到了除铬的目的。利用活性炭对于氢离子有强烈的吸附作用，采用稀硫酸再生，可以使铬从活性

5、炭解析，从而使活性炭再生。活性炭吸附法设备简单、原料易得，占地小，容易操作，效果稳定，回收铬方法简便，可实现废水回用。缺点是再生效率低，使用寿命短，处理费用高。还有文献记载活性炭还原六价铬试验结果：（1）活性炭还原六价铬要求样品溶液是酸性，pH必须在1以下。（2）活性炭还原六价铬的能力为30毫克/g，还原能力随着使用次数的增加而降低，降低比例很大。（3）六价铬借助活性炭还原为三价铬后，生成的三价铬很大部分被活性炭吸附了，洗脱时需用硫酸进行洗脱。（4）将含六价铬500mg/L溶液以180ml/h的流速通过填充有5g20目粒状活性炭的，高为120mm的玻璃管内，通过250ml溶液后，流出液中的

6、含六价铬量仍可达到排放标准以下。4、张工试验所得张工前期活性炭试验装置为5m高的颗粒活性炭层，活性炭装入近75kg。试验所用的铬水浓度在几十毫克升，进水pH在2左右，流量保持在200L/小时。对六价格去除效果明显，但是对于COD和氰无效果。活性炭对于六价铬的去除能力保持在6g/kg。由于实际铬水水量大、杂质多，且活性炭再生效果差，暂不具备工程化实施条件。文献里面记载对于高酸度、高六价铬浓度的废水，例如铬倒槽液，活性炭对其处理能力应可以达到20-30g/kg。张工的试验中未对总铬去除效果进行跟踪监测。张工的试验结果与文献记载中静态吸附试验所得结果相近，即静态吸附时六价铬含量与活性炭的最佳比值

7、为5g/kg活性炭，最佳静态吸附接触时间为1h。活性炭对于六价铬的吸附符合Freundlich等温模式，是以物理吸附为主。而文献记载活性炭柱对六价铬浓度为300mg/L的铬水进行动态吸附时，对于六价铬的工作吸附容量为15g/kg。5、个人思路（1）处理高浓度铬水（1000mg/L以上）时，可以考虑活性炭+焦亚联用工艺，即高六价铬浓度、低pH值初始阶段由活性炭发挥还原和吸附作用，待六价铬浓度降至100mg/L左右，pH值上