光催化还原法处理含cr(Ⅵ)废水的研究

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还原法处理含铬废水实验

还原法处理含铬废水实验

含铬废水的处理1. 实验目的1.1了解化学还原法处理含铬废水的原理和方法。

1.2 学习用目视比色法或分光光度法测定废水中Cr(Ⅵ)的含量。

2. 实验原理铬是高毒性元素之一,废水中的铬以六价Cr(Ⅵ)(Cr2O72-或CrO42-)和三价Cr(Ⅲ)形式存在。

其中Cr(Ⅵ)毒性最大,对皮肤有刺激,可致溃烂,;进入呼吸道会引起发炎或溃疡,饮用了含Cr(Ⅵ)废水会导致贫血、神经炎等;Cr(Ⅵ)还是一种致癌物质。

所以,国家规定废水中Cr(Ⅵ)的排放标准应小于0.5mg/L。

Cr(Ⅲ)的毒性比Cr(Ⅵ)低100倍,因此,含铬废水处理的基本原则是将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),然后尽可能将Cr(Ⅲ)除去。

处理含铬废水的方法很多,本实验采用铁氧体法。

铁氧体是指具有磁性的Fe3O4中的部分铁被其他+2价或+3价金属离子(如Cr3+等)所取代而形成的以铁为主体的复合氧化物。

铁氧体法就是使含铬废水中的Cr2O72-或CrO42-在酸性条件下,与过量的FeSO4作用生成Cr3+和Fe3+,反应式为:Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14 H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7 H2OHCrO4- + 3 Fe2+ + 7H+ = Cr3++ 3Fe3+ + 4 H2O反应完后,加入碱溶液,使废水pH值升至8~10,控制适当温度,使Cr3+、Fe3+、Fe2+转变为沉淀:Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3(s)Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2(s)Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3(s)加入少量的H2O2使部分Fe2+氧化为Fe3+,当二者的氢氧化物的量的比例为1:2左右时,可生成组成类似于Fe3O4·xH2O的磁性氧化物(铁氧体),其组成可写成Fe2+·Fe3+[Fe3+O4 ]·xH2O ,其中部分Fe3+可被Cr3+取代,使Cr3+成为铁氧体的组分而沉淀出来,反应原理可表示为:Fe3+ + Fe2+ + Cr3+ + OH- →Fe2+·Fe3+[Fe(1-y)3+ ·Cr y3+ ·O4 ]·xH2O(s)沉淀物经脱水处理可得到铁氧体。

光催化还原去除重金属铬Cr(Ⅵ)和铀U(Ⅵ)的研究进展

光催化还原去除重金属铬Cr(Ⅵ)和铀U(Ⅵ)的研究进展
关键 词 : 重金属 , 铬, 铀, 光催化 , 光催 化 剂 中图分类号 : X1 3 1 文 献 标 识码 : A 文章编号 : 1 6 7 4 - 3 5 0 4 ( 2 0 1 7 ) 0 1 - 0 0 8 8 - 0 5
姜淑娟 , 宋少青 , 卢长海 , 等. 2 0 1 7 . 光催化还原 去除重金属铬 c r( V I ) 和铀 U( VI ) 的研 究进展 [ J ] . 东华理 . Y - 大学学报 : 自
点。
可用 于 去 除 重 金 属 其 中光 催 化 技术 以其 低 成 本 、
无 污染 和 强还 原 能力 成 为最 有效 的方 法 之 一 ( L i u
e t a l 。 , 2 0 1 1 ) 。
光催 化还 原重 金 属机 理是 在 光 的照 射 下 , 当光 子 能量 高于 光催 化剂 吸 收 阈值 时 , 光 催 化 剂价 带 中
由于 T i O : 的地球 储量 充 足 、 成 本 低廉 , 兼具 良
在 光催 化剂 材 料 表 面 的物 质 就 会 发 生 氧 化 还 原 反 应 。其 中价 带 上 的光 生 空 穴 将 会 参 加 氧 化 反 应 产
生 O H一 和生物质 , 而 导 带 上 的 光 生 电子 将 会 参 与
的 电子 就 会 发 生 跃 迁 , 即从 价 带 跃 迁 到 导 带 , 然 后 就会 产 生空 穴 ( h ) 和光生 电子 ( e 一 ) , 而 此 时 吸 附
1 T i O , 及 其 衍 生物 光 催 化 还 原 去 除 铬 和 铀
1 . 1 T i O , 作 为光催 化剂 还原 铬和 铀
好的还原效率及高稳定性等优点 , T i O 被认为是 光催 化 还 原 去 除 水 体 重 金 属 的 最 优 催 化 剂 之 一 。

光催化反应器中光降解重金属Cr(Ⅵ)的研究

光催化反应器中光降解重金属Cr(Ⅵ)的研究
T h e a b s o r p t i o n o f c h r o m i u m o n t i t a n i u m o x i d e s u r f a c e r e a c h e s a m a x v a l u e a t a p H o f 1 . 5 一2 . 5 , a n d t h e p h o t o c a t a l y t i c
基金项目: 广东省科技攻关( N o . 2 K M O 2 5 0 1 G资助项 目
作者简介: 徐明芳( 1 9 6 2 一 ) , 女, 博士后, 副教授, 主要研究方向为环境及生物技术和生化反应动力学, 0 2 。 一 8 5 2 2 5 8 5 3 , x m x n m m 2 0 ( k l @ y a h o o . c o m . c n o
( 皿) 需要大量的氢离子参与反应, 反应体系的酸度 对反应有很大影响。笔者主要探讨在光催化反应器
收稿 日期 : 2 0 0 4 -1 1 一1 6
制作, 夹套内通循环水维持温度的恒定, G G Z - 1 2 5 W
上海亚明) 高压汞灯( 紫外线灯泡外用绝缘石英玻璃 套管密封后插入水体( 如图 1 箭头所示) , 作为内置 光源 , 并固定在盖体上, 这种设计有利于热量的散 发。箱子前部为活动式的拉门, 方便在实验中取样。 在反应容 r ) 是 一 种 很 常 见 的重 金 属 污 染
中, 不同种类酸 、 不 同酸度及在不同空穴消除剂( 甲
物[ 1 - 2 1 , 尤其是在电镀、 冶金、 化工等一些加工行业
废水 中 C r 含量很大。C r 常常 以 C r ( V I ) 离子 和 C r ( I l l ) 离子两种形式出现, C r ( V I ) 离子具有极强的

负载型光催化剂对含铬废水的吸附与还原作用研究

负载型光催化剂对含铬废水的吸附与还原作用研究

负载型光催化剂对含铬废水的吸附与还原作用研究陈圆,张令茹,夏畅斌(长沙理工大学化学与生物工程学院,湖南长沙410114)收稿日期:2009-06-22基金项目:湖南省自然科学基金项目资助(08JJ3021)作者简介:陈圆(1987-),女,湖南岳阳人,硕士研究生,从事环境功能材料的制备及应用研究。

摘要:研究了竹炭/TiO 2光催化剂在紫外光照射下去除Cr(VI)的特性,探索了催化剂用量、Cr(VI)的初始质量浓度、光催化时间、催化剂焙烧温度及溶液酸度对Cr(VI)去除率的影响,确定了竹炭/TiO 2光催化剂处理含铬废水的最佳条件.结果表明:反应条件在pH 值为0.5,光催化反应时间大于30min ,催化剂的加入量为3g/800ml 时效果最好,建议使用在450℃下进行焙烧2h 的光催化剂,可以采用适当延长反应时间的方法来提高Cr(VI)离子的降解率.图6,参9.关键词:竹炭;TiO 2;光催化;吸附;Cr(VI)中图分类号:O643文献标识码:A文章编号:1672-9102(2009)04-0118-04湖南科技大学学报(自然科学版)Journal of Hunan University of Science &Technology (Natural Science Edition )第24卷第4期2009年12月Vol.24No.4Dec.2009在化工、制革、电镀和矿山等行业每年要排放相当数量的重金属废水,由于重金属离子具有毒性,废水如不经处理直接外排将严重污染人类的生存环境,对人体健康产生危害.目前,处理重金属废水最常用的方法是吸附法和化学沉淀法,吸附法具有可回收有价金属、选择性好、污泥量少等特点而倍受亲睐[1-2].近年来,光催化还原金属的开发应用是废水处理方面的研究重点[3-6],本法突出的优点在于它适用于常规方法无法还原的极稀溶液,能用较简便的方法使金属富集在催化剂表面,然后再用其他方法将其收集起来加以利用.向体系中加入还原能力适中的试剂俘获h +使更多的e -参与离子的还原反应,有利于金属单质的析出.竹炭是竹材热解得到的主要产品,是一种多孔性物质,具有较大的比表面积和强吸附性.竹炭作为一种新型吸附材料,在环境保护、医学和食品等领域具有广泛的应用前途.目前国内关于竹炭/TiO 2与光组合体系同时处理含Cr (VI )废水的研究还少有报道[7-9].为此本文利用负载型TiO 2光催化还原Cr (VI )离子进行研究,探讨了光催化条件和处理含Cr (VI )废水的可行性.1实验部分1.1主要试剂及仪器无水乙醇,分析纯,安徽安特生物化学有限公司;钛酸正四丁酯,化学纯,国药集团化学试剂有限公司;铬酸钾,分析纯,汕头市西陇化工有限公司;竹炭,平均粒径0.355~0.90mm.所有使用化学试剂均为AR 级,即取即用.所有溶液使用蒸馏水配置.Cr (VI )原液是用蒸馏水溶解K 2Cr 2O 7配置而成.自制光反应器(配紫外光灯管30W ,波长253.7nm );pHS-3C 精密pH 计;磁力搅拌器;马弗炉;DHG-9140A 型电热恒温鼓风干燥箱;电子天平;TU-1800PC 紫外-可见分光光度计.1.2实验部分(1)竹炭预处理将竹炭用去离子水煮沸多次,过滤,120℃下干燥2h ,过筛,以5℃/min 的速度升温至450℃,隔绝空气热处理2h.118(2)制备二氧化钛溶胶室温下,向20mL无水乙醇中加入7.5mL钛酸丁酯,得溶液A,不断搅拌1h.7.5mL无水乙醇中加入1 mL水和0.2mL浓硝酸,得溶液B.在不断搅拌下将溶液B缓慢的滴入溶液A中,继续搅拌得到浅黄色均匀透明的溶胶.将15g处理过的竹炭倒入溶胶中并不断搅拌至凝胶,静止陈化12h,于100℃下烘干.在隔绝空气的条件下,将所得产品于450℃下热处理2h,即得负载型TiO2/BC.(3)反应过程光催化反应在如图1的自制光催化反应装置中进行.取一定量的预先配好的相应浓度的Cr(VI)溶液置于光催化反应器中,准确调节反应溶液的pH值后,加入竹炭/TiO2光催化剂,充分搅拌以消除固-液两相的边界阻力,UV光照反应后取少量溶液以确定其吸附性能.取出的溶液经过漏斗过滤,量取5mL滤液至50mL容量瓶中稀释至刻度,贴好标签,待测.本实验采用FAAS和分光光度法测定溶液中的Cr(VI)浓度.2结果与讨论2.1催化剂焙烧温度对去除效率的影响在光照时间为1h,催化剂的用量为3g/L,pH为3.0,Cr(VI)浓度为16mg/L时,催化剂焙烧温度对去除效率的影响如图2所示.由图2可知,5种光催化剂中,在450℃下进行焙烧的催化吸附性能最佳,400℃和550℃的催化剂次之.在TiO2的3种晶型锐钛矿、金红石和板钛矿中,锐钛矿表现出较高的活性.主要是因为锐钛矿的禁带宽为3.2eV,较高的禁带宽使得其电子空穴对具有较高的氧化/还原能力.合成过程中煅烧温度对产物的光催化效率有很大的影响.实验表明,煅烧温度在450℃时的产物,光催化效率最高.当煅烧温度达到800~900℃时,产物的催化活性完全消失.这是由于900℃时TiO2的结构发生相变所致.当锻烧温度在200~800℃,此波段显示出有改良晶体结构的纯锐钛矿结构,依据正常的煅烧条件和工序,从锐钛矿到金红石范围转换温度范围为: 600~1100℃,具体温度取决于制备过程.2.2Cr(VI)的初始质量浓度对去除效率的影响其它条件同2.1,Cr(VI)浓度的变化对Cr(VI)去除率的影响如图3所示.由图3可知,5组实验中,最低去除率也稳定在87%以上.主要原因是二氧化钛光催化还原过程中,只要反应时间足够,溶液中的Cr (VI)都能被降解,而且降解率很高.上述各不同浓度溶液的Cr(VI)离子去除率均在90%左右,说明只要Cr (VI)离子浓度在所使用催化剂作用范围之内,竹炭对Cr(VI)离子的吸附去除能够很好地适应废水中Cr (VI)离子初始浓度的变化,但Cr(VI)离子初始浓度不宜过大,否则不但光催化剂所需加入的量过大,不利操作,吸附后Cr(VI)离子残余浓度仍将较高.这是因为,一定体积溶液中Cr(VI)离子的含量是随其浓度的增大而增大的,而单位质量竹炭表面所能吸附Cr(VI)离子的量是一定的,当竹炭对Cr(VI)离子的吸附达到吸附平衡,Cr(VI)离子就不再被吸附.因而Cr(VI)离子初始浓度越大,溶液中残余Cr(VI)离子的量也越大,去除率有所降低.2.3光催化时间对去除效率的影响其它条件同2.1,反应时间对光催化反应的影响如图4所示.由图4可知,随着反应时间的延长,重铬酸钾溶液中Cr(VI)的降解率逐渐增大,在起初的30 min内,去除率随时间延长而急剧上升,当反应时间超过30min后,降解率增加较慢,超过60min后基本无变动.这主要是由于溶液中Cr(VI)的浓度随着反应的进行逐渐减少,使得光催化反应速度变慢.60min后图1实验室光催化反应装置示意图Fig.1Schematic diagram of photocatalysis reaction10090807060350400450500550焙烧温度/℃图2催化剂焙烧温度对去除效率的影响Fig.2Effect of calcination temperature去除率/%119光催化还原反应已经完成,而竹炭内部的孔隙绝大部分都已经达到吸附饱和状态,吸附质很难再吸附到竹炭上面,所以只要反应时间充分,光催化时间的延长对去除率的影响可以忽略.竹炭具有所需吸附平衡时间短,吸附速率快的特点,另外吸附剂的吸附能力均遵守一般的吸附规律,即同种吸附剂颗粒愈小,其比表面积愈大,吸附能力愈强.2.4溶液酸度对去除效率的影响其它条件同2.1,溶液酸度对去除效率的影响如图5所示.由图5可知,随着重铬酸钾溶液pH 值的升高,Cr (VI )的去除率逐渐降低,在pH 值为0.5时,Cr (VI )的降解率最大.主要原因是二氧化钛光催化降解过程中,pH 值对反应热力学有较大影响,Cr (VI )/Cr (III )的氧化还原电位随pH 值变化而不同.不同酸碱条件下,Cr (VI )以不同的形式存在,其在溶液中的平衡方程式为:2CrO 42-+2H +葑2HCrO 4-葑Cr 2O 72-+H 2O.从CrO 42-、HCrO 4-到Cr 2O 72-氧化性依次增强,在酸性条件下,Cr 2O 72-/Cr (III )的氧化性更强,因此酸性条件下,Cr (VI )易被还原为Cr (III ),与实验相符.并且,只有在酸度小于3.0的情况下,竹炭才会很好地发挥其吸附作用.所以在进行以下实验之前,均需要提前调整溶液pH 值,以保证较为准确地测定去除效率.2.5催化剂用量对去除效率的影响其它条件同2.1,催化剂用量对去除效率的影响如图6所示.由图6可知,单纯改变催化剂的用量对光催化反应是有影响的.随着催化剂的用量增加,溶液中Cr(VI )的降解率逐渐增大,这主要是由于催化剂的用量增加,单位体积内光催化反应点增加,竹炭能够吸附的Cr (VI )也同样增加.然而催化剂用量增加,相应的处理成本也会增加,根据光催化反应时间与降解率的关系可知,适当延长反应时间可以提高Cr (VI )的降解率,因而不必为了提高降解率而单纯增加催化剂的加入量.大量的实验表明,TiO 2均有一最大投放量,在最大投放量以下,催化效率随投放量增大而增大,超过最大投放量后,催化效率稍有降低,这主要是因为悬浮的TiO 2对入射光的遮蔽作用而导致的.3结论1)自制竹炭/TiO 2光催化剂(TiO 2用溶胶-凝胶法自制)在实验条件下去除Cr (VI )的效果比较理想,能够基本稳定在90%左右,建议使用在450℃下进行焙烧的光催化剂.1009590858075去除率/%8121620C /(mg/L )图3溶液初始浓度对去除效率的影响Fig.3Effect of Cr(VI)initial concentration4080120160100806040200去除率/%催化时间/min图4光催化时间对去除效率的影响Fig.4Effect of photocatalytic time100806040去除率/%催化剂用量/g图6催化剂用量对去除效率的影响Fig.6Effect of photocatalysts quantity246120Adsorption and reduction of Cr (Ⅵ)-containing wastewaterover bamboo charcoal/TiO 2photocatalystCHEN Yuan ,ZHANG Ling-ru ,XIA Chang-bin(School of Chemcial &Biological Engineering ,Changsha University of Science and Technology ,Changsha 410114,China )Abstract:It is studied that the characteristics of the removal of Cr (VI )over bamboo charcoal/TiO 2photocatalyst under UV irradiation and the effects of amount of catalyst ,Cr (VI )initial concentration ,photocatalytic time ,calcination temperature and solution's pH on removal rate.The best conditions for treatment of Cr (VI )-containing wastewater over the photocatalyst is also defined.The results show that:the effect is the optimum when the pH is 0.5,the photocatalytic reaction time is more than 30min ,the usage amount of catalyst is 3g/800ml and the photocatalyst is calcinated for 2h under 450℃.The removal rate of Cr (VI )ions will increase by extending the reaction time.6fig.,9ref.Key words:bamboo charcoal ;TiO 2;photocatalysis ;adsorption ;Cr (VI )Biography:CHEN Yuan ,female ,born in 1987,M .E.,environmental functional materials.2)反应条件在pH 值为0.5、光催化反应时间大于30min 、催化剂的加入量为3g/800ml 时效果更好.3)竹炭/TiO 2光催化剂的用量增加可以提高反应初期的去除率,然而催化剂的用量增加,相应的处理成本也会增加,可以采用适当延长反应时间的方法来提高Cr(VI )离子的降解率.4)在紫外光照射的条件下,竹炭吸附、光催化、光还原协同作用,对Cr (VI )离子有很好的去除效果,且催化剂无毒易清除,可作为优良的催化剂运用于实际工程之中.参考文献:[1]胡志彪,陈杰斌,张著森,等.竹炭对铬(VI )离子吸附性能的研究[J].功能材料,2008,39(3):523-525.HU Zhi-biao ,CHEN Jie-bin ,ZHANG Zhu-sen ,et al .Adsorption properties of the bamboo-charcoal for chromium (Ⅵ)[J].Journal of Functional Materials ,2008,39(3):523-525.[2]付宏祥,吕功煊,张宏,等.Cr (VI )离子在TiO 2表面的吸附与光催化还原消除[J].环境科学,1998,19(3):80-83.FU Hong-xiang ,LV Gong-xuan ,ZHANG Hong ,et al .Adsorption and photocatalytic detoxification of Cr (VI )ion on TiO 2[J].Chinese Journal of Enviromental Science ,1998,19(3):80-83.[3]Bhatkhande D S ,Pangarkar V G ,Beenackers A A C M .Photocatalyticdegradation for environmental applications -A review [J].Journal of Chemical Technology and Biotechnology ,2001,77(1):102-116.[4]WANG Li-min.Photocatalytic reduction of Cr (VI )over different TiO 2photocatalysts and the effects of dissolved organic species[J].Journal of 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2可见光光催化的研究进展[J].电子元件与材料,2008,27(9):41-44.ZHANG Xue-feng ,LI Hui-rong ,YAN Min ,et al.Research progress on TiO 2photocatalysis under visible light irradiation [J].Electronic Components and Materials ,2008,27(9):41-44.121。

SnS2纳米晶光催化还原水中Cr(Ⅵ)的影响因素

SnS2纳米晶光催化还原水中Cr(Ⅵ)的影响因素

SnS2纳米晶光催化还原水中Cr(Ⅵ)的影响因素近年来研究发现硫族锡化物具有良好的光电转换性能,在环境、能源等领域备受关注。

SnS2是一种n型半导体,其带隙值﹣2.2 eV,理论上可以用可见光激发进行光化学氧化还原反应,热稳定性和抗氧化性好,不易在酸性或中性溶液中发生反应,是一种高效的可见光催化剂。

元素直接法制备SnS2需要封闭的真空环境和600~800 ℃反应温度,能耗高且操作困难,最终得到的产品粒径大,存在晶体缺陷甚至含有少量杂质,限制了性能。

文献报道SnS2作为催化剂可以催化处理水中的有机污染物、重金属、环境污染物等。

废水中六价铬的毒性大且容易致癌,因而其污染处理技术复杂困难,所以在工业废水处理领域中面临着严峻形势。

采用传统的化学沉淀法、吸附法等处理方法需要的成本高,容易造成二次污染,而新型的半导体光催化技术却可以利用太阳光源将铬废水中的Cr(Ⅵ)转化成毒性小、易于生成沉淀的Cr(Ⅲ),无二次污染,大大降低了处理成本和能耗,提高了处理效率[5-6]。

文献报道的SnS2作为催化剂光还原水中重金属Cr(Ⅵ)的研究有待深入。

本文以SnCl4·5H2O和*****2为原料,冰醋酸水溶液为溶剂,采用水热法合成了可见光催化剂SnS2,并利用X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)、能量色散X射线光谱仪(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy,EDX)、透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)等技术进行了表征。

通过以氙灯(λ大于420 nm)模拟太阳光,K2Cr2O7水溶液为模拟污染物,研究了SnS2的光催化性质,分析了催化剂用量、Cr(Ⅵ)水溶液的初始质量浓度等因素对SnS2光催化性质的影响。

1 实验部分1.1 试剂结晶四氯化锡、硫代乙酰胺、冰醋酸、重铬酸钾、二苯基碳酰二肼、丙酮,以上试剂均为分析纯,购自国药集团。

紫外光还原法处理含Cr(Ⅵ)模拟废水的实验研究

紫外光还原法处理含Cr(Ⅵ)模拟废水的实验研究
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亿 岛 佳 物 互 程 20,o 2 N . 08V1 5 o9 .
C h m ity & Bie g n er g e sr o n ie i n

紫 外 光 还 原 法 处 理 C ( ) 拟 废 水 的 实 验 研 究 含 rⅥ 模
卢 丹 。 志芳 。 曹 刘成超 , 韦 良 , 孙 杰 ( 中南 民族 大 学化 学与材 料科 学 学院 , 湖北 武 汉 4 0 7 ) 3 0 3
摘 要 : 紫外 灯 的 照射 下 , F ( I 在 以 e H )草 酸 盐 配合 物 处理 含 C ( I 废 水 , 察 了溶 液 p 值 、 e H ) 度 、 酸 盐浓 rV) 考 H F (I浓 草 度 、 r V ) 始 浓 度 对 废 水 处理 效 果 的 影 响 。 结 果表 明 , 3 0 6 0的 范 围 内 , 水 p C (I初 在 .~ . 废 H一3 0时 , r V ) 化 学 还 原 速 . C (I光 率最快; 一定的 F (I和草酸盐浓度比范围 内, 在 e H) 光化 学 还 原 速 率 随 C ( I 浓 度 的 增 加 而 变缓 , 随 着 F ( I 和 草 酸 rV ) 但 e H)
理条件 。
l 实 验
1 1 试 剂 与 仪 器 . K C 2 7 F 2S ) 2 rO 、 e ( O43・H2 NaC 4 二 苯 碳 酰 o、 2 2 、 O
种不 同 的条件 下 , 模 拟 废水 置 于 自制 的光 化 学反 应 将 器 中进 行 反 应 , 隔 一 定 时 问 取 样 , 定 残 余 的 C 每 测 r
( ) 度 为 1 . mo Ⅲ 浓 00 l・L 、 酸 根 浓 度 为 4 . ~ 草 80 t l ~ 、 r Ⅵ ) 度 为 10 mg・L 。 分 别 在 有 t mo ・L C ( 浓 . ~ 光 照 、 F ( ) 草 酸 根 离 子 、 光 照 和 F ( ) 有 有 eⅢ 和 有 eⅢ 、 光照 和草 酸根 离子 、 光 照 和 F ( ) 草 酸根 离 子 5 有 eⅢ 及

光催化废水处理技术的研究与应用

光催化废水处理技术的研究与应用

光催化废水处理技术的研究与应用随着经济的快速发展和工业的不断进步,环境污染问题也越来越严重。

其中,废水处理问题尤为突出,因为废水不仅直接影响人们的健康和生活质量,还会对自然环境和生态系统产生不良影响。

为了改善这种状况,许多专家和科学家不断努力开发新的废水处理技术,其中光催化废水处理技术就是一种比较有效的处理方式。

一、光催化废水处理技术的原理光催化废水处理技术是指利用光催化作用将废水中的有机物、无机物或某些有毒污染物质降解成CO2和H2O等无毒、无害的物质的废水处理技术。

其原理是通过紫外线、可见光和近红外光等光能激发半导体材料表面的电子,使其质子化、电子化,产生电子空穴对,并在催化剂表面发生氧化还原反应,使有机物氧化分解。

二、光催化废水处理技术的优点相较于传统的废水处理技术,光催化废水处理技术有着诸多优点。

首先,光催化废水处理技术不需要添加任何化学药剂,避免了二次污染;其次,该技术能够同时降解多种有机物和无机物,处理效果显著;再次,光催化废水处理技术可以在常温下进行,节省了能源和耐受成本;最后,该技术可重复利用催化剂材料,降低成本,并可循环使用水资源。

三、光催化废水处理技术的研究现状目前,光催化废水处理技术已经得到了广泛的应用和研究,涉及许多方面,例如选择半导体材料、优化催化剂性能、提高反应速率等。

研究发现,各类物质的生物降解率不同,不同波长光线对有机物的降解率也存在差异,紫外光波长的光线降解有机物效果最好,但对于难降解的污染物有限,可见光光催化降解效果相对较差,但是其对方式广泛,可以用于日常的城市废水处理中。

在催化器的选择上,TiO2催化剂的催化性能最佳,但是TiO2催化剂晶型和比表面积也会影响其催化效率。

针对这些问题,科学家们正在不断地研究改进,以使光催化废水处理技术更加完善。

四、光催化废水处理技术的应用前景光催化废水处理技术的应用前景广阔,将成为未来废水处理的主流。

例如,光催化技术可用于农村饮用水后处理,减少细菌和病毒污染,利用受控制条件下的光催化技术,去除微生物污染,实现水资源的净化,对于水源地和人们的健康起到积极作用。

TiO2光催化还原有机废水中Cr(Ⅵ)的研究

TiO2光催化还原有机废水中Cr(Ⅵ)的研究
摘 要
二氧化钛具有较高的光稳定性和反应活性 , 可以用于光催化还原去除水中的重金属离子 , 本文 以含有 C ( 1的有机废水为研究体系。 r V) 分别考察了环糊精 、H值 、 p 反应物初始浓度 、 催化剂用量等
对 光催 化 还原 反应 的影 响 。 关键 词 : 二氧 化钛 光还原 催 化剂 有机 废 水 C (I 离子 rV)
将一定 量 的光 催 化 剂 置 于含 一 定 浓 度 的 C r (1 的水溶液烧杯 中 , V) 使用 1 硫酸 、O N OH O 2 a 调节溶液的 p H值 为 7 通 过蠕动泵在 自制反应装 , 置中循环流动 , 在紫外 光照 射下 , 别 间隔 0 1 、 分 、0
3 、O 7 、0mi O 5 、O 10 n取样 , 后 用 离 心机 离 心 分离 , 然 利 用 光度 比色 法测 定水 中 C ( ) rⅥ 的浓 度 。
产生 的 电子可 用 于还 原 水 中 的金 属离 子 , 因此 有 机
物的存在( 可以捕获羟基 自由基 , 防止 电子和空穴的 复合 , 提高光催化还原 的效率 ) 无疑将对 C ( 的 r Ⅵ)
光 催化 还原 具 有协 同效 应r 。 2 j
取 6支 5m 0 I 具塞 比色管 , 分别 加入 0 0 5 、. 、 10 20 40 60 , . 、. 、. 、.mI使用液 , 用水 稀释至标 线 , 再 分别加 入 1 +1 酸溶 液 05 1 l 酸 溶 液 硫 .mI + 磷 、
浓 度 的增 大 , rVI离 子发 生 了二 聚 :HC O 一一 C( ) 2 r
C r 卜+H O, O 从而使得 C ( ) rV1 离子在 T O 催化 iz
2 2 实验流 程 .

高级还原技术降解水中Cr(Ⅵ)的性能及机理

高级还原技术降解水中Cr(Ⅵ)的性能及机理

加;随着高锰酸钾改性浓度的增加,改性稻壳对砷(Ⅴ)的吸附性能逐渐提高。

(2)改性稻壳对砷(Ⅴ)的吸附机制主要为表面静电吸附和配位作用,Thomas 模型可很好地描述动态吸附过程。

酸性条件下,改性稻壳对砷(Ⅴ)的吸附性能较好,随pH 升高,对砷(Ⅴ)的去除效果降低。

(3)高锰酸钾改性稻壳经盐酸再生后,吸附量仍保持在原吸附量的95%以上,再生性能良好。

参考文献[1]Mudroch A ,Clair T A.Transport of arsenic and mercury from goldmining activities through an aquatic system [J ].Science of the TotalEnvironment ,1986,57:205-216.[2]邓再芳.膨化稻壳基重金属吸附新材料动力学及机理研究[D ].绵阳:西南科技大学,2011.[3]梁昊,罗朝晖,赵海燕,等.7种改性水稻秸秆对溶液中Cd 的吸附[J ].中国环境科学,2018,38(2):596-607.[4]Kenari S L D ,Barbeau B.Size and Zeta potential of oxidized iron andmanganese in water treatment :influence of pH ,ionic strength ,and hardness [J ].Journal of Environmental Engineering ,2016,142(5):1-8.[5]Lee C K ,Low K S ,Liew S C ,et al.Removal of arsenic (Ⅴ)fromaqueous solution by quaternized rice husk [J ].Environmental Tech ⁃nology Letters ,1999,20(9):971-978.[6]陈维芳,程明涛,张道方.CTAC 改性活性炭去除水中砷(Ⅴ)的柱实验吸附和再生研究[J ].环境科学学报,2012,32(1):150-156.[7]黄流雅,胡娟,张巍,等.颗粒活性炭吸附去除水中三氯乙烯的研究[J ].环境污染与防治,2009,31(9):34-39.[8]雷娟.高锰酸钾改性对花生壳吸附Cd 2+和Pb 2+的特性和机理的影响[D ].广州:华南理工大学,2014.[9]佟强.不同铁基材料的制备及对砷(Ⅲ)的吸附研究[D ].沈阳:辽宁大学,2017.[10]刘兴旺,陈建宏,胡晞.改性铁矾土对废水中砷的吸附效能研究[J ].工业水处理,2016,36(10):44-47.[11]肖静,田凯勋,高怡.载铁活性炭吸附剂的制备及除砷(Ⅲ)性能研究[J ].工业水处理,2012,32(11):28-32.———————————[作者简介]宫志恒(1995—),硕士。

水体中Cr(VI)的处理技术研究进展

水体中Cr(VI)的处理技术研究进展

水体中Cr(VI)的处理技术研究进展摘要:随着经济的快速增长,重金属污染问题愈发严重,而六价铬作为其中的代表污染物,已对生态环境和人类健康造成了严重的危害。

文章综述了水体中Cr (VI)的处理技术研究进展,分析了各种处理技术的优缺点,并对未来的发展方向进行了展望。

关键词:六价铬;处理技术;研究进展近年来,铬及其对应的含氧化物随着城市化进程的加快在各种工业生产过程中得到了广泛应用,并由此产生铬污染问题。

铬污染主要是指Cr(VI)污染,相比于Cr(III),由于其在水溶液中的强氧化性,导致其毒性远远大于Cr(III)。

为减少其对生态环境和人类的危害,含铬废水在排放前必须进行相应处理。

面对如何有效处理水体中Cr(VI)这一难题,常用的处理方法有:离子交换法、化学沉淀法、电解法、生物法以及吸附法等。

本文在对国内外相关文献综合分析的基础上,就水体中Cr(VI)的处理技术研究进展进行了综述。

1 水体中Cr(VI)的处理技术1.1 离子交换法离子交换法是以离子交换树脂为离子交换剂,通过树脂上的可交换离子或基团与水中的铬离子进行交换,从而使溶液中的铬离子得以去除的方法。

吴秋原等通过对比三种阴离子交换树脂对水体中Cr(VI)的吸附性能,优选出DEX-Cr树脂,其对Cr(VI)的动态交换容量可达260mg/L[1]。

刘傲等成功制备出PVC-TETA树脂,并将其用于去除水溶液中的Cr(VI),结果表明PVC-TETA树脂对Cr(VI)的吸附容量高达563mg/g,且再生性能良好[2]。

离子交换法具有可实现自动化、二次污染小、处理后的水质可达标等优点,但也存在不足之处,即树脂易被污染和氧化,使用寿命短,且对废水的预处理有一定的要求。

1.2 化学沉淀法化学沉淀法的原理是通过向含铬水体中投加添加剂,使其与溶液中的Cr(VI)离子或Cr(III)离子发生化学反应,生成难溶于水的沉淀物,从而达到去除水体中Cr(VI)的目的。

按照生成的沉淀物可分为直接沉淀法和还原沉淀法。

ti3c2纳米层状材料对废水中cr(Ⅵ)的光催化去除性能

ti3c2纳米层状材料对废水中cr(Ⅵ)的光催化去除性能

比表面积14.8 m2/g,在400~700 nm可见光范围内表现出强烈的吸光性;当Cr(Ⅵ)的初始质量浓度为40.00 mg/L、
MX-80-48投加量为200 mg/L、pH=2、反应时间4 h(暗反应1 h+光照3 h)时,Cr(Ⅵ)去除率可达100%。
[关键词] MXene材料;Ti3C2纳米层状材料;光催化还原;废水处理;六价铬
Abstract:Twelve kinds of Ti3C2 nano-layered materials were prepared by HF etching process using Ti3AlC2 as raw material. The morphology of the prepared Ti3C2 was characterized and the treatment effect of Cr(Ⅵ)in wastewater by Ti3C2 was investigated. The experimental results show that MX-80-48 obtained by etching in HF with 80% of volume fraction for 48 h has the best morphology;MX-80-48 has a two-dimensional layered structure similar to graphene,and the thickness of each layer is about 20-50 nm,the pore diameter is 2-10 nm,the specific surface area is 14.8 m2/g;It also has a strong light absorption in the visible light range of 400-700 nm;When the initial mass concentration of Cr(Ⅵ)is 40.00 mg/L,MX-80-48 amount is 200 mg/L,pH is 2,the reaction time is 4 h(dark reaction 1 h + light reaction 3 h),the removal rate of Cr(Ⅵ)can reach 100%. Key words:MXene material;Ti3C2 nano-layered material;photocatalytic reduction;wastewater treatment; hexavalent chromium

CBS的制备及可见光照射下去除废水中Cr(Ⅵ)的研究

CBS的制备及可见光照射下去除废水中Cr(Ⅵ)的研究

CBS的制备及可见光照射下去除废水中Cr(Ⅵ)的研究重金属离子污染已威胁到人类社会的可持续发展,如何有效控制和处理重金属离子污染成为了一项重要的研究课题。

本文以氯化镉和硫化钠为原料制备CdS,以CdS为催化剂,重铬酸钾溶液为Cr(Ⅵ)模拟废水,在可见光照射下分别研究光照时间、溶液浓度及催化剂用量三个因素对CdS还原Cr(Ⅵ)的影响。

研究结果表明:10mg/L铬(VI)离子溶液在10mgCdS作用下光照1.5h去除率就达到了99%,随着浓度的不断增大,铬(VI)离子的去除率不断降低,在100mg/L时去除率为37%,而在30mg/L铬(VI)离子标准溶液在6mgCdS作用下去除效果最好。

标签:CdS;Cr(Ⅵ)离子;去除;可见光照射二十世紀以来,化工行业的快速发展给人类带来的除了经济上的利益,还有一系列的污染问题,其中最严重的就是重金属离子污染。

它们对水体、土地造成的伤害是不可估量的,严重危害生物、植物的生存,对生态环境的可持续发展造成严重的威胁。

在重金属离子污染种类中,铬污染排在第二位,仅次于铅。

由于涉铬行业众多,同时这些行业分布点多且广,不可避免地带来了大量的废水,造成了严重的环境问题[1]。

铬的污染来自于铬矿冶炼、耐火材料、电镀、制革、颜料和化工等工业生产以及燃料燃烧排出的含铬废气、废水及废渣等[2-3]。

目前最重要的问题是如何有效、快速的去除废水中的六价铬,使其还原为低毒性的三价铬。

下面列举了国内外常用的几种处理含铬废水的方法,如电解还原法、化学沉淀法、离子交换法、分离法、黄原酸酯法、水泥基固化法、黏土吸附法等[4]。

这些方法各有弊端,化学沉淀法、水泥基固化法需要添加其它的化学试剂,容易产生二次污染;电解还原法、生物法、离子交换法等工艺不完善,不能广泛应用;还有一些方法成本太高,不适合大规模处理。

目前应用较为广泛的含铬废水处理方法是还原沉淀法[4]。

CdS是一种典型的光电半导体材料,因其具有优异的光学,电学性能以及光催化效果,已经被广泛的应用在光学,电子学和催化剂领域。

光催化还原反应降解无机污染物的研究

光催化还原反应降解无机污染物的研究

光催化还原反应降解无机污染物的研究光催化还原反应降解无机污染物的研究摘要:无机污染物的处理是我国环境保护研究领域的重点课题。

近些年,研究了一种先进的水净化污水处理技术:光催化技术。

本文介绍了光催化氧化的发展历程及优点,阐述了光催化技术在处理无机废水中的应用。

具体介绍了光催化技术处理含有Cr(Ⅵ),银,汞,铅等重金属离子和含有氰和NO2-离子工业废水的研究进展。

简单设计了光催化过程处理Cr(Ⅵ)实验以及反应过程中的影响因素。

关键词:光催化反应,无机污染物,Cr,TiO2。

The Research of Photocatalytic Reduction Reaction to Inorganic Pollutant TreatmentAbstract:The processing of inorganic contaminants in environment protection is the focus of research topic in our country. Photocatalytic oxidation technology, a kind of advanced water purification and sewage treatment technology is researched in recent years. This paper introduces the development course and advantages of photocatalytic oxidation, and also expounds the application of photocatalytic technology in industrial wastewater treatment. Introduced the research progress of Photocatalytic technology industrial treatment wastewater which containing heavy metal ions such as Cr (Ⅵ), silver, mercury, lead and containing cyanogen and NO2- ions. Simply designed the influence factors in the Photocatalytic process of treatment Cr (Ⅵ) experiment and reaction process.Keywords:photocatalytic reduction reaction,inorganic pollutant,Cr,TiO2.无机污染物引起的水污染是我国面临的主要环境问题之一。

《水热碳的改性及其可见光光催化还原Cr(Ⅵ)废水》

《水热碳的改性及其可见光光催化还原Cr(Ⅵ)废水》

《水热碳的改性及其可见光光催化还原Cr(Ⅵ)废水》一、引言随着工业化的快速发展,重金属污染已成为当前环境保护领域亟待解决的问题之一。

其中,铬(Ⅵ)废水的处理显得尤为重要。

水热碳作为一种具有高吸附性和高稳定性的新型材料,其改性后的可见光光催化性能在处理重金属废水方面具有巨大的应用潜力。

本文旨在研究水热碳的改性方法及其在可见光下光催化还原Cr(Ⅵ)废水的高效性能。

二、水热碳的改性2.1 材料与设备实验所需材料包括原始水热碳、改性剂等。

设备包括水热反应釜、烘箱、分光光度计等。

2.2 改性方法采用化学法对水热碳进行改性。

首先,将原始水热碳与改性剂混合,然后置于水热反应釜中,在一定温度和压力下进行反应。

反应完成后,将产物进行洗涤、干燥,得到改性后的水热碳。

三、可见光光催化还原Cr(Ⅵ)废水3.1 实验方法将改性后的水热碳加入含有Cr(Ⅵ)废水的反应器中,利用可见光照射,观察Cr(Ⅵ)的还原情况。

通过分光光度计测定不同时间点的Cr(Ⅵ)浓度,分析其还原效率。

3.2 结果与讨论实验结果表明,改性后的水热碳在可见光照射下具有较高的光催化还原Cr(Ⅵ)的性能。

改性过程中,引入的活性基团和异质结构提高了水热碳的光吸收能力和电子传输效率,从而提高了其光催化性能。

此外,改性后的水热碳还具有较高的稳定性和重复利用性。

四、结论本文通过化学法对水热碳进行改性,成功提高了其可见光光催化还原Cr(Ⅵ)的性能。

改性过程中引入的活性基团和异质结构有助于提高水热碳的光吸收能力和电子传输效率。

实验结果表明,改性后的水热碳在处理Cr(Ⅵ)废水方面具有较高的效率和稳定性,为重金属废水的处理提供了一种新的可行方法。

五、展望未来研究可进一步探索其他改性方法以及改性剂对水热碳光催化性能的影响,以提高其在处理重金属废水方面的应用效果。

此外,还可以研究改性后的水热碳在其他领域的应用,如能源储存、环境修复等,以拓展其应用范围。

总之,水热碳的改性及其在可见光下光催化还原Cr(Ⅵ)废水的研究具有重要的现实意义和应用价值。

钛柱撑膨润土的制备及其光催化还原废水中Cr(Ⅵ)的研究的开题报告

钛柱撑膨润土的制备及其光催化还原废水中Cr(Ⅵ)的研究的开题报告

钛柱撑膨润土的制备及其光催化还原废水中Cr(Ⅵ)的研究的开题报告一、研究背景随着化工、电镀等工业的快速发展,废水污染问题越来越突出。

其中,六价铬(Cr(Ⅵ))是一种常见的重金属污染物,具有强烈的毒性和致癌致突变作用,对人体健康具有潜在威胁。

目前,传统的污染物处理技术难以对Cr(Ⅵ)进行有效去除,因此需要开发出新型的处理方法。

近年来,TiO2光催化技术作为一种高效的水处理技术被广泛研究和应用。

然而,TiO2本身的光催化活性有限,通过制备复合材料,在TiO2表面引入其它材料能够有效提高其催化活性。

其中,钛柱撑膨润土是一种高度结构化的材料,表面具有许多孔隙和缺陷,能够提供更多的活性位点,因此在TiO2光催化还原Cr(Ⅵ)方面具有广阔的应用前景。

因此,本研究旨在制备钛柱撑膨润土,并探讨其在光催化还原废水中Cr(Ⅵ)方面的应用。

二、研究内容和方法1. 制备钛柱撑膨润土:以天然膨润土为原料,采用分步酸处理和钛柱化方法,制备得到具有不同钛掺杂量的钛柱撑膨润土。

2. 表征钛柱撑膨润土:采用X射线衍射仪、扫描电镜等仪器对样品进行表征,分析其结构、形貌等性质。

3. 光催化还原废水中Cr(Ⅵ):将不同钛掺杂量的钛柱撑膨润土加入Cr(Ⅵ)废水中,并通过紫外线照射,考察其对Cr(Ⅵ)的去除效果。

并通过测定其吸收光谱、紫外漫反射光谱、荧光光谱等对其光催化机理进行探讨。

三、研究意义和预期成果本研究将制备出不同钛掺杂量的钛柱撑膨润土,并对其进行表征,实现了对该材料的深入研究。

通过对Cr(Ⅵ)的去除效果研究,探讨了钛柱撑膨润土在光催化还原重金属方面的应用前景,有望为水处理领域提供一种新的解决方案。

同时,本研究将揭示钛柱撑膨润土的光催化机制,并为其在其他领域的应用提供参考。

预期成果包括高质量的论文发表,并可为工业废水治理等领域提供参考和借鉴。

含Cr(Ⅵ)废水处理技术

含Cr(Ⅵ)废水处理技术

含Cr(Ⅵ)废水处理技术废水处理技术摘要:铬及其化合物广泛应用于工业生产中,由此产生大量含铬废水。

文章介绍了含铬废水来源、铬的存在形态及危害,着重探讨了还原沉淀、吸附、膜分离和生物法等国内外含Cr(Ⅵ)废水处理技术的研究进展,指出了各种技术优缺点及发展方向。

1 概述铬及其化合物在冶金、金属加工、印染、制革、电镀等工业生产中有较广泛的应用,由此产生大量含铬废水。

国家di一次污染源普查数据显示在重金属污染种类中,铬污染排在第二位,仅次于铅,其中Cr(Ⅵ)产生量(2010年)为4906.012t,Cr(Ⅵ)排放量为94.987t。

铬在自然环境中以多种形态存在,化合价分布于-2~+6。

废水中的铬主要为Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅵ),在一定条件下可以互相转化。

Palmer等通过Eh-pH相图对铬的存在形态进行分析,结果显示还原条件下Cr(Ⅵ)为主要存在形态,以Cr(OH)3和Cr2O3为主,易与水体中其他物质形成稳定络合物进入污泥中。

在较宽泛的pH范围内Cr(Ⅵ)都能稳定存在,主要为H2CrO4、HCrO4-、CrO42-三种形态。

价态的不同导致Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅵ)的地球化学性质、生化性质和毒性水平均有显著差异。

微量的Cr(Ⅵ)为人体必需元素,功能涉及血糖代谢、核酸、脂类、胆固醇的合成及氨基酸利用。

而Cr (Ⅵ)氧化能力较强,在水体中的溶解、迁移性高,能富集于生物体内。

进入人体后可影响细胞的氧化、还原、水解反应,对呼吸道、消化道粘膜有刺激作用,并能危害肝脏、肾脏等器官,为国际公认的致癌物质。

我国环保部也将其列为一类污染物,严格控制其排放。

目前含Cr(Ⅵ)废水的处理方法主要有还原沉淀、膜分离、吸附及生物法等。

2 含铬废水处理方法2.1 还原沉淀法还原沉淀法的基本原理是利用还原剂将废水中的Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅵ),并在碱性条件下以Cr(OH)3的形态沉淀或过滤除去。

高效、低廉的还原剂以及工艺的优化为研究重点。

传统的还原剂有硫酸盐铁、亚硫酸盐、铁屑等,如经典的硫酸亚铁-石灰法,利用亚铁离子将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅵ),投加石灰生成Cr(OH)3沉淀,药剂来源广泛,处理成本低。

EDI法去除与回收废水中Cr(Ⅵ)的研究的开题报告

EDI法去除与回收废水中Cr(Ⅵ)的研究的开题报告

EDI法去除与回收废水中Cr(Ⅵ)的研究的开题报告一、论文选题背景解析随着全球工业化、城市化进程的加快,环境污染问题也日趋严重。

六价铬(Cr(Ⅵ))被广泛使用于皮革、电镀、印染、制革等工业中,其在水环境中的存在会产生极大的环境污染风险。

Cr(Ⅵ)有着高毒、易迁移、累积等特点,若长时间接触和摄入,会对人体健康产生严重的危害,甚至导致癌症等疾病。

因此,寻找一种有效的去除Cr (Ⅵ)的方法至关重要。

电子束辐照技术(Electron beam irradiation technology,简称EDI)作为一种新型环境治理技术,广泛应用于废水处理、空气净化、污染土壤修复等领域。

EDI利用电子束直接轰击废水中的污染物,使其发生化学反应,并彻底分解污染物,从而最大限度地净化废水。

EDI不仅高效、快速,而且具有可持续性和环境友好性,是去除Cr(Ⅵ)的一种非常有效的方法。

本文就研究EDI法去除与回收废水中Cr(Ⅵ)进行深入探讨与研究,以期为环境治理技术的发展提供更加丰富的科学研究,并为环境治理提供更加可靠、高效、环保的解决方案。

二、研究内容1. Cr(Ⅵ)的来源及对环境的危害探讨2. EDI技术原理及其在废水处理中的应用3. EDI法去除与回收废水中Cr(Ⅵ)的实验研究4. 研究影响EDI法去除与回收废水中Cr(Ⅵ)效果的因素5. 分析EDI法去除废水中Cr(Ⅵ)的经济效益和环境效益三、研究意义本研究以EDI法去除与回收废水中Cr(Ⅵ)为主线,将深入探讨Cr(Ⅵ)的来源、危害以及EDI法的原理和工艺流程,旨在寻找一种科学、可行的废水处理技术,为有机废水的治理提供一种新思路。

此外,本文拟分析EDI法去除废水中Cr(Ⅵ)的经济效益和环境效益,从而更全面地评估该技术的价值,促进其在现代环境治理中的应用和推广。

通过对EDI法的研究,可以推进环境治理技术进步,提高环境质量,增强公众对环境保护的关注和参与。

化学还原法处理含铬重金属废水工程实践

化学还原法处理含铬重金属废水工程实践

化学还原法处理含铬重金属废水工程实践【摘要】未经处理的含铬重金属废水的大量排放会给人们的生存环境和人体健康造成了严重威胁。

因此,含铬重金属废水的处理引起了社会的广泛关注。

本分结合化学还原法处理含铬重金属废水的工程实践,论述了各因素对含铬重金属废水处理效果的影响,并得出了一些有益的结论,为含铬重金属废水的处理提供参考。

【关键词】铬;重金属废水;还原法;处理效果随着经济的快速发展,工业生产也得到了较快发展,大量含有重金属的废水未经处理就排放到环境中,对环境和人类的影响极大,这些重金属废水中含有氰化物、酸、碱以及铬、铜、锌、镉、镍等重金属污染物。

重金属废水中的铬毒性很大,以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)存在,其中以Cr(Ⅵ)的毒性最大,属致癌性物质,可引起肺癌、肠道疾病和贫血,在水体中可通过食物链影响动植物生长最终威胁人类健康。

因此,如何无害化处理好含铬重金属废水已是当前亟待解决的工作。

下面,本文介绍采用还原还原法处理含铬重金属废水。

1.实验部分1.1 试剂与仪器试剂:亚硫酸氢钠、无水亚硫酸钠、重铬酸钾、焦亚硫酸钠、磷酸、氢氧化钠和硫酸。

仪器设备:723型分光光度计、101型干燥箱、雷磁pHS-3C型pH计、BS-224S 电子天平。

1.2 含铬重金属废水的来源实验所用的废水为实验室电镀耐磨铬后的废镀液,镀耐磨铬一般采用普通镀铬溶液,是工业生产中普遍使用的由铬酸酐和硫酸配制而成。

1.3 铬标准溶液的配制1)配制铬标准储备液。

称取于110℃干燥2h的0.2829g重铬酸钾,用水溶解后,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。

此溶液为100mg/LCr (Ⅵ)。

2)配制铬标准溶液。

吸取5.00mL铬标准储备液置于500mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。

此溶液为1mg/LCr(Ⅵ),使用前配制。

1.4 铬的测定采用GB7476-87标准中Cr(Ⅵ)的测定方法。

其原理为,在酸性溶液中,Cr(Ⅵ)与二苯碳酰二肼反应生成紫红色配合物,在723型分光光度计上于波长540nm处进行测定。

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第2 3 卷 第 5期
2 0 1 3年 l 0月
中国环 境管 理干 部学 院学报
J OURNAL OF E MCC
Vo 1 . 2 3 No . 5
Oc t . 2 01 3
1 0 . 3 9 6 9  ̄ . i s s n . 1 0 0 8 - 8 1 3 X . 2 0 1 3 . 0 5 . 0 1 6
水的 p H值 、催 化 剂用量 、反应 时 间、有机 物和 混凝 剂种 类对含 C r ( Ⅵ) 废水 中C r ( Ⅵ) 去 除率 的 影 响 。结 果表 明 ,在 添加 E D T A,p H值 为 1 , 紫外 灯 1 2 0 m i n左右 ,二 氧 化 钛加 入 量 为
0 . 4 g ,采 用 F e C 1 和P A M 作 为混凝 剂 时 ,C r ( V I ) 的去 除效率 最好 。
t i o n c o mb i n e d t r e a t m e n t w i t h C r( V I ) w a t e r , a n d s t u d y t h e e f f e c t o f p H v a l u e , t h e d o s a g e o f p h o t o - c a t a l y s t , r e a c t i o n t i m e , o r g a n i c a n d c o a g u l a n t s p e c i e s o n t h e r e m o v a l r a t e o f C r( V I ) h a v e b e e n i n ・ v e s t i g a t e d . T h e r e s u l t s i n d i c a t e d t h a t E D T A w a s a d d e d i n t o C r( V I ) a q u e o u s s o l u t i o n , t h e r e mo v a l r a t e o f C r( V I ) i s h i g h e s t a f t e r 1 2 0 m i n i l l u mi n a t i o n u n d e r p H= 1 . 0 , 0 . 4 g o f T i O 2 a n d F e C 1 3 w i t h
Zh a o Xi a o y u, Zh u Yi n g c un, F a n Li n q i n g
( S c h o o l o fE n v i r o n m e n t a l S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g , S u z h o u U n i v e r s i t y fS o c i e n c e& T e c h n o l o g y , S u z h o u J
光催化还原法处理 含 c r ( Ⅵ) 废 水的研 究
赵晓语 ,朱英存 ,范琳清
( 苏9 。 J ' l 科技 学院 环境科 学与工程学院 ,江苏 苏州 2 1 5 0 1 1 )

要 :采 用 自制 T i O 作 为光催 化 剂 ,利 用 光催化 一 混凝 联合 处理 含 C r ( Ⅵ) 废 水 ,研 究 了废
i a n g s u 2 1 5 0 1 1 , C h i n a )
Abs t r a c t : Th i s p a p e r i s t o u s e h o me ma d e Ti O2 a s p h o t o c a t a l y s t ,p h o t o c a t a l y t i c r ℃d u c t i o n —一 般 以C r O  ̄ - 、C r 2 0 7 2 一 、HC r O 4 - 三 种
通 常认 为六 价 铬 的毒 性 比三价 铬 高 1 0 0 倍 ,六价 铬更 易 为人 体 吸 收而 且在 体 内蓄积 [ 2 1 。我 国已把
六 价 铬规 定 为 实 施 总量 控 制 的指 标 之 一 ,根 据
PAM a s c o a g ul a n t s .
Ke y wo r d s :h o m e m a d e T i O 2 ;C r ( V I ) ;p h o t o c a t a l y t i c r e d u c t i o n
铬 的化合 物常 见 的价 态有 三价 和六价 ,在 水
关键 词 : 自制 T i O ;C r ( V I ) ;光催 化还 原
中 图分类 号 :X 7 0 3 . 1
文献 标识码 :A
文 章编 号 :1 0 0 8 — 8 1 3 X( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 0 5 6 — 0 3
S t u d y o n E l i mi n a t i o n o f Cr ( V I ) i n Wa t e r b y P h o t o c a t a l y s i s
阴离子形 式存 在 ,在一定 条件 下 ,三价铬 和六 价 铬 的化合 物 可 以互 相转化 。水 体 中的三价 铬主 要
被吸附在 固体物质上而存在于沉积物中;六价铬
则 多溶 于水 中 ,而 且在水 体 中是稳定 的 ,但在 厌 氧 条件 下 可还 原 为三 价 【 】 1 。三 价铬 的盐类 可 在 中 性 或 弱 碱 性 溶 液 中水解 ,生 成 不 溶 于 水 的 氢 氧 化 铬 而沉 入水 底 。铬 的毒性 与 其存 在 价 态有 关 ,
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