硫化亚铁处理含锌废水的反应学研究.pdf

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1、硫化亚铁处理含锌废水的反应学研究罗清雄(广州毅昌科技股份有限公司，广东广州510000)摘要：合锌废水的排放对人体健康和生态环境具有严重的危害，为解决含锌工业废水污染问题，结合硫化亚铁法处理含锌废水，研究反应时间、锌离子初浓度及pH值对锌去除率的影响。结果表明在30分钟内不同因素下zn2+去除率超过95．5％，说明反应时间、锌离子初浓度以及pH值对去除率的影响不大，在工业生产中具有良好的应用价值。用Fes处理含zn废水的机理是生成金属难溶硫化物的化学沉淀反应。关键词：Fes；含zn废水；化学沉淀反应锌

2、是一种在地球上储量较为丰富的重金属资源，广泛应用于现代工业生产如冶炼、制药及食品行业之中。锌是人体健康不可缺少的元素，它广泛存在于人体肌肉及骨骼中，但是含量甚微，如果超量就会发生严重后果。含锌废水的排放对人体健康和生态环境具有持久性、毒性大、污染严重等特点，一旦进入环境后不能被生物降解，大多数参与食物链循环，并最终在生物体内积累，破坏生物体正常生理代谢活动。随着人类对重金属的开采、冶炼、加工等生产活动的日益增加，产生的重金属废水无论是从数量上还是种类上都大大增加，造成了严重的环境污染和资源浪费。因此含

3、锌废水的治理仍然是环保领域的重大研究课题。目前，国内外根据其处理手段的不同，可分为物化法处理，化学法处理和生物法处理。1实验部分1．1实验仪器和药品1．1．1实验仪器；火焰原子吸收分光光度仪；FAl604A电子天平(上海精科天平)；恒温振荡箱(郑州长城科工贸易有限公司)；铁架台；10ml容量瓶30个；250ml锥形瓶6个；分目筛(40、60、80、160目)；移液管；PHs一25数现pH计。1．1．2实验药品；硫酸(H2S04，p=1．84∥ml，分析纯)，氢氧化钠(NaOH，分析纯)，硫化亚铁(Fe

4、s，分析纯)，硫酸锌(zns04，分析纯)。废水的来源与性质：含锌废水采用人工配置，废水中zn2+浓度为0．02mol／L．，用FAl604A电子天平称取硫酸锌固体16．149，溶于1000ml容量瓶中即得0．1mol／L原溶液，用时按1：4蒸馏水配制成zn2+的浓度为0．02mol／L用于实验。1．2．分析方法：用火焰原子吸收分光光度仪测量锌离子浓度，根据原溶液浓度配置标准zn2+浓度0．4mg，l，0．8m妒，1．2m∥l，1．6m朗，2．0mg，l，据配置的zn2+的浓度标准溶液测定吸光度及残留

5、zn2+含量得出：Y=0．2501X+0．0028fR2=0．99811判定此标准比较成功，将为后续工作测定zn含量提供重要依据。1．3实验方法每次200ml含zn废水放于250ml锥形瓶(5个)中，加入过量FeS(3：1)，于恒温振荡培养箱上振荡反应，30分钟后停下振荡，过滤取上层清液，测其锌离子浓度，比较浓度变化并计算去除率。1．3．1pH对zn2+去除率的影响每次取含zn废水200m1分别到250ml锥形瓶中，操作参数：FeS的投加量为39，温度为25。C，zn初浓度为0．02mo帆，FeS的粒

6、径为80～160目，振荡转速为160r／min，分别调整每个锥形瓶pH为5，6，7，8，9，依次将他们编为1，2，3，4，5号恒温振荡箱振荡反应，30分钟后停下振荡，过滤取上层清液，测其锌离子浓度。1．3．2zn2+的初浓度对zn2+去除率的影响配制200m1的zn2+初浓度分别为：O．005mol／l，0．01mol／1，0．015mol／l，0．02mol，l，0．025mol／l，分别加入到250ml锥形瓶中，依次编号为1，2，3，4，5，运行的参数为：FeS的投加量为39，温度为25。C，pH

7、=7，FeS的粒径为80—160目，振荡转速为160r／min，恒温振荡箱振荡反应，30分钟后停下振荡，过滤取上层清液，测其锌离子浓度。1．3．3反应时间对zn2+去除率的影响每次取含zn废水200m1分别到250ml锥形瓶，操作参数：Fes的投加量为39，温度为25。C，zn初浓度为0．02mol／L，FeS的粒径为80～160目，pH=7，振荡转速为160r／min，恒温振荡箱振荡反应，每隔30min过滤取上清液共测量5次。2结果与讨论2．1FeS去除Zn2+的基本原理FeS去除zn2+的基本原理

8、是利用沉淀的转化；zns溶度积常数小于FeS溶度积常数，对于同类型的物质，总是溶度积小的先沉淀，并且溶度积差别越大，后沉淀的离子浓度越小，分离效果也越好，为了去除废水中zn2+则用FeS做处理剂，生成zns沉淀，此过程可表示为：总反应Fes(s)+zn2+(aq)与znS(s)+Fe2+(aq)Fes(s)三Fe2+(aq)+S2一(aq)S2一(aq)+zn2+(aq)三znS(s)转化反应的平衡常数为Ko=[Fe2+]／[zn2+】=Kor一／Koz