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制革污泥吸附電鍍廢水中Cr（Ⅵ）的研究

文檔作者：周玲玲，顧巧濃文檔來源：余姚市環(huán)境保護局		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年07月31日
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2014 年第12 期2014 年12 月
收稿日期：2014-09-05
第一作者簡介：周玲玲，1984年生，女，浙江余姚人，2007年
畢業(yè)于河北理工大學環(huán)境工程專業(yè)，工程師。
制革污泥吸附電鍍廢水中Cr（Ⅵ）的研究
周玲玲，顧巧濃
（余姚市環(huán)境保護局，浙江余姚315400）
摘要： 通過實驗研究探索制革污泥吸附Cr（Ⅵ）最佳的條件和工藝，提高電鍍廢水凈化處理效果，既可解決制革污泥
處理難的問題，實現(xiàn)廢物資源化，又可降低處理電鍍廢水的成本，減輕環(huán)境壓力。實驗發(fā)現(xiàn)，隨著Cr6+濃度增加，污泥
吸附量也隨著增加；污泥吸附的最佳pH 值為3；最佳的振蕩時間為30 min；舊污泥與新污泥相比有更好的吸附性。
關(guān)鍵詞： 制革污泥；吸附；Cr（Ⅵ）；電鍍廢水
中圖分類號： X5 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-0802-(2014)12-0096-02
Experimental Study on Adsorption of Cr (遇) in Electroplating Wastewater with Tannery Sludge
ZHOU Ling-ling, GU Qiao-nong
(Yuyao Environmental Protection Bureau, Yuyao 315400, Zhejiang, China)
Abstract: In order to explore the best conditions and techniques, and increase the chromium -contaminated wastewater
purification effect, the adsorption of Cr (遇) onto tannery sludge has been investigated. It can solve the tannery sludge treatment
problem, realize waste utilization of resources, and can also lower the treatment costs of chromium-contaminated wastewater. It
was found that, with the increasing concentration of Cr6+, the sludge adsorption capacity increased; the best pH of adsorption is 3
and the best shaking time is 30 min; the old sludge is of better adsorbability than the new sludge. Key words: tannery sludge；absorption；Cr(遇)；electroplating wastewater
（總第111 期）
0 引言
浙江省各地都有電鍍企業(yè)，電鍍廢水中含高濃度
的Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cr3+、Cr6+、CN-離子，由于治理難
度較大，電鍍廢水排放已造成水體嚴重污染。與此同
時，溫州制革業(yè)由于污泥和廢水污染嚴重，也面臨同
樣局面。本研究擬將制革污泥改性成吸附劑用于處理
電鍍企業(yè)無機廢水，利用制革污泥自身所含大量有機
質(zhì)與廢水中重金屬離子發(fā)生鰲合反應(yīng)從而達到凈化污
水和富集污水中重金屬離子的目的，為電鍍廢水處
理、制革污泥利用尋找雙贏出路。
1 實驗部分
1.1 實驗材料
制革污泥取自于溫州平陽。污泥中有害金屬成分
主要是Pb和Cr，濃度分別是0.614 3 mg/L和0.912 3
mg/L，除此之外，Al、Ca、S、P等含量也很高，濃度
分別是89.385 mg/L、51.81 mg/L、67.26 mg/L和16.71
mg/L。
1.2 實驗方法
采用HNO3-H2SO4消解法對樣品進行預(yù)處理。稱取
1 g預(yù)處理后的污泥置于錐型瓶中，加入一定濃度Cr
標準溶液，在恒溫培養(yǎng)搖床中振蕩一定時間后抽濾，
取適量濾液，用二苯碳酰二肼分光光度法測定。最終確
定制革污泥吸附Cr（Ⅵ）最佳的pH值、振蕩時間、污染
溶液中Cr6+濃度，以提高對電鍍廢水的凈化處理效果。
2 結(jié)果與討論
2.1 pH值對吸附量的影響
圖1 pH 值變化對吸附的影響
由圖1可知，pH值越小，制革污泥對Cr的吸附量
越大，pH值越大對Cr的吸附量越小。當pH為3時，制
革污泥吸附量最大，為197.16 mg/L；當pH值為11時，
環(huán)境資源
250
200
150
100
50
00 2 4 6 8 10 12
pH 值
·96·
2014 年第 12 期 2014 年 12 月
消除問題，才能使其安全服務(wù)于乘坐人員。另外，還
應(yīng)在架空乘人裝置的智能化控制、轉(zhuǎn)彎運輸?shù)确矫孢M
行深入研究，以提高該設(shè)備在井下的適應(yīng)性。
參考文獻：
［1］ 鄒愛英，管振翔，李孝忠，等.斜巷架空乘人裝置在礦山的應(yīng)
用和推廣［J］.煤礦機械，2002，5(2)：111-112.
［2］ 李慶陽.采區(qū)上山架空乘人裝置的選型及安裝［J］.工礦自動
化，2011(9)：81-84.
［3］ 姚淑清.煤礦架空乘人裝置存在的問題及對策［J］.建井技
術(shù)，2013，34(3)：38-39.
［4］ 丁硯濤，姜昆，徐安成.井下架空乘人裝置的問題分析與
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［5］ 肖公平.淺談煤礦架空乘人裝置中平面轉(zhuǎn)彎機構(gòu)的設(shè)計［J］.
礦山機械，2007，35(6)：65-67.
（責任編輯：劉倩倩）
吸附量最小，為125.18 mg/L。因此污泥吸附Cr的最佳
pH值取3。pH值改變時，Cr在溶液中的存在形態(tài)也隨
之改變。電鍍、冶煉、制革、化工等工業(yè)廢水中常含
有劇毒的Cr6+，以CrO4
2-或Cr2O7
2-形式存在。在Cr(Ⅵ)的
含氧酸根水溶液中，存在著下列酸堿平衡：
2CrO4
2-（黃色）＋2H+→Cr2O7
2-（橙紅色）+H2O
CrO4
2-和Cr2O7
2-分別是鉻酸H2CrO4和重鉻酸H2Cr2O7
的酸根離子，H2Cr2O7的酸性比H2CrO4強。根據(jù)平衡移
動原理，在酸性溶液中，Cr(遇)以Cr2O7
2-形式為主；堿
性溶液中以CrO4
2-形式為主。從上述平衡關(guān)系可知，增
加酸度后，平衡轉(zhuǎn)化向Cr2O7
2-方向移動，CrO4
2-濃度降
低。反之，增加堿度之后，則轉(zhuǎn)化向CrO4
2-方向移動，
Cr2O7
2-濃度降低。pH值的改變會引起Cr6+在溶液中存在
形態(tài)的改變。pH值越小制革污泥對Cr吸附量越大，反
之越小，表明以Cr2O7
2-形式存在的Cr6+更容易被污泥吸
附，相對而言，以CrO4
2-形式存在的Cr6+不太容易被污
泥吸附。因此，污泥進行吸附實驗時應(yīng)該調(diào)節(jié)Cr溶液
的pH值為酸性，最佳值為3。
2.2 振蕩時間對吸附效果的影響
實驗表明，隨著時間增加，污泥吸附量也隨之增
加，但污泥吸附量在20 min后已趨于飽和。30 min及
更長時間后的吸附量略小于20 min時，考慮穩(wěn)定因
素，污泥吸附的最佳振蕩時間選為30 min。這可以說
明污泥吸附時間較短，在短時間內(nèi)就可達到吸附量飽
和。這在實際操作中非常有用，既能較快完成吸附，
又降低處理成本。
2.3 新舊制革污泥對不同濃度Cr6+的吸附
新污泥就是剛剛配制不久的新鮮污泥，由于污泥
中有機物含量較高，在水中的分散性不是很好。舊污
泥指的是已配制了相當一段時間的污泥，帶有較濃烈
臭味，污泥在水中的分散性較好，且已有微生物生
長。從某種意義上可把舊污泥看成是活性污泥，新舊
污泥最大區(qū)別就在于此，舊污泥在吸附時有微生物的
作用，而新污泥沒有。
制革污泥中的蛋白質(zhì)和油脂等有機物含量高達
70%以上，其中約80%為蛋白質(zhì)，且有相當高的硫蛋
白，因而具有較大吸附表面積，對Cr6+離子具有較高
吸附交換性能。懸浮于水體的蛋白質(zhì)和油脂等天然有
機物是水體中重金屬的優(yōu)良絡(luò)合劑或螯合劑。制革污
泥因可均勻懸浮于水體成為有機—無機復(fù)合膠體而成
為水體中污染物尤其是重金屬的優(yōu)良吸附劑，當此膠
體型吸附劑大量吸附廢水中重金屬離子并吸附飽和
后，由于膠體表面的電荷和表面能下降，膠體發(fā)生聚
集而沉降，進而達到水體凈化和污泥回收。
由圖2可知，對低濃度Cr溶液而言，隨著Cr6+離子
濃度增加，兩種制革污泥對其的吸附量也隨之增加，
但實驗發(fā)現(xiàn)溶液中Cr6+離子去除率卻隨之變小。隨著Cr
溶液濃度升高，污泥對其吸附量最終會趨向平穩(wěn)，也
就是達到污泥的飽和吸附量，此后污泥的吸附量就不
會再往上增長。在一定濃度的Cr溶液中，一定量的污
泥對Cr吸附量達到平衡時，污泥吸附Cr的量就不會再
增長。相對新污泥，舊污泥帶有生物活性，因而其吸
附效果要好于新污泥吸附效果。隨著濃度增加，舊污
泥與新污泥吸附量的差值越來越大，這也就說明舊污
泥達到飽和吸附量的值時Cr溶液濃度要高于新污泥。
3 結(jié)語
通過實驗發(fā)現(xiàn)影響制革污泥吸附的因素有溫度、
pH值、溶液中Cr6+離子濃度、振蕩時間、振蕩頻率和
污泥自身性質(zhì)等。主要研究了溶液中Cr6+離子濃度、
pH值、振蕩時間對制革污泥吸附效果的影響及新舊污
泥對不同濃度Cr6+吸附量的一個對比。
由實驗結(jié)果可知污泥吸附低濃度Cr6+（約30 mg/L）
時，吸附量隨著Cr6+濃度增加而增加，吸附的最佳pH
值為3，最佳振蕩時間為30 min，且舊污泥較新污泥
有更大吸附能力。
（責任編輯：高志鳳）
0 5 10 15 20 25 30 35
Cr6+濃度/(mg·L-1)
350
300
250
200
150
100
50
0
新污泥吸附量
舊污泥吸附量
圖2 新舊污泥對不同濃度Cr 溶液的吸附
（上接45 頁）
周玲玲，等：制革污泥吸附電鍍廢水中Cr（Ⅵ）的研究
·97·

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