含铬废水吸附实验

ZJ-1材料吸附含铬废水实验报告

实验设计

首先，通过对某电镀厂含铬废水的静态吸附实验，初步了解ZJ-1材料对含铬废水的吸附效果。采用不同类型及浓度的脱附液进行脱附，对比脱附效果。实验研究ZJ-1材料用于电镀含铬废水的主要问题。

其次，进行多次模拟含铬废水的动态吸附实验，获取关键实验数据：如吸附率、脱附率、吸附容量、出水水质等。实验过程中记录实验现象，并分析其产生的原因。

最后，分析实验数据，得出实验结论，思考本次实验的存在的问题和下步实验的改进方法。

主要实验仪器及药品

仪器：HY-4振荡器，100ml磨口锥形瓶，BL100蠕动泵，吸附柱（Φ15/125mm），PHS-3C酸度计。

药品：重铬酸钾（分析纯），0.1和1 Mol/L氨水溶液，0.1、0.5、1 Mol/L NaOH溶液，10%硫酸溶液。

实验内容

（一）静态吸附“电镀含铬废水”实验

1、分别向磨口锥心瓶（编号10、11、1

2、14、15），倒入50ml含铬废水，用硫酸溶液调节pH = 5，投加1g 旧ZJ-1材料，于振荡器上振荡反应24h；倒出废液取样测定六价铬浓度，样品编号F18～22，另取废水原样F17。

2、向5个锥心瓶中依次分别加入不同脱附液50ml： 1Mol/L氨水、0.1 Mol/L 氨水、1Mol/L NaOH、0.5Mol/L NaOH、0.1Mol/L NaOH；振荡反应24h，倒出上

清液取样测定六价铬、总铬浓度，样品编号F23～27。

表1 静态吸附电镀含铬废水

编号 名称 体积（mL ）

Cr 6+（mg/L) 备注 FS429 F17 250 154.45 原液

FS430 F18 50 7.12 吸附 FS431 F19 50 8.19 FS432 F20 50 7.87 FS433 F21 50 6.48 FS434 F22 50 6.73 FS435 F23 50 47.825 脱附 FS436 F24 50 34.125 FS437 F25 50 50.25 FS438 F26 50 54.65 FS439

F27

50

41.75

以上实验数据表明：六价铬浓度为154.54 mg/L 的原液，通过静态吸附后，浓度均降至10mg/L 以下，其吸附率高达94.7%～95.8%。

不同类型及浓度的脱附液的脱附效果对比结果为： 1Mol/L 氨水 > 0.1Mol/L NaOH > 0.1Mol/L 氨水；此外，实验发现，采用NaOH 溶液进行脱附最佳浓度为0.1Mol/L ，浓度不能过高。

（二） 第一次动态吸附模拟含铬废水实验

1、预处理：往吸附柱中填装14g ZJ-1材料，柱子体积V=22.09ml 。66mL 去离子水冲洗（流量1.5ml/min ），44mL 氨水处理浸泡30min （流量1.0ml/min ），去离子水洗至pH 稳定为7.5（流量20ml/min ）。用重铬酸钾配制含铬模拟废水1L ，具体浓度送测，编号F29。

2、吸附处理：进水流量为15ml/min ，出水取样送测，编号F30～36。

3、脱附处理：以5ml/min 流量通入0.1Mol/L 氨水，脱附出水编号F37、F38；3ml/min 流量通入1Mol/L 氨水，脱附出水编号F39；去离子水水洗，取样F40。

表2 第一次动态吸附数据

编号名称体积（mL）Cr6+（mg/L) 总铬(mg/L) FS440 F29 985 102.8 127.65 FS441 F30 150 0 0.095 FS442 F31 150 0.08 0.2174 FS443 F32 150 0.325 0.557 FS444 F33 150 1.0005 1.353 FS445 F34 150 1.46 3.54

FS446 F35 150 3.05 7.468 FS447 F36 85 8.47 11.116 吸附率98.40% 97.70% 实际工作容量0.137mmol/g 0.169mmol/g

表3 第一次动态脱附数据

编号名称体积（mL）Cr6+（mg/L) 总铬(mg/L) 备注FS448 F37 150 231.15 246.8

FS449 F38 128 211.65 238

脱附FS450 F39 100 16.59 18.8

FS451 F40 510 0.2604 0.398 水洗脱附率63.65% 56.48%

（三）第二次动态吸附模拟含铬废水实验

1、预处理：1Mol/L氨水再生，去离子水洗至pH稳定为7（流量15ml/min）。用重铬酸钾配制含铬模拟废水，体积总共2L。具体浓度送测，编号F41、F45。

2、吸附处理：进水流量为15ml/min，出水送测，编号F42～44；F46、F47。

3、脱附处理：3ml/min流量通入0.1Mol/L NaOH，解析出水编号F48～50；去离子水水洗，取样F51。

表4 第二次动态吸附数据

编号名称体积（mL）Cr6+（mg/L) 总铬(mg/L)

FS452 F41 980 98.5 112.65

FS453 F42 600 0.208 0.4388

FS454 F44 380 0.1394 0.3358

FS455 F45 950 92.9 110.95

FS456 F46 500 0.2916 0.534

FS457 F47 450 0.5416 1.0512 吸附率99.69% 99.48% 实际工作容量0.253mmol/g 0.295mmol/g

表5 第二次动态脱附数据

编号名称体积（mL）Cr6+（mg/L) 总铬(mg/L) 备注

FS458 F48 163 570.25 635

FS459 F49 150 349.9 373.9

脱附

FS460 F50 136 26.24 29.31

FS461 F51 450 18.51 20.15 水洗脱附率76.86% 72.35%