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    含鉻工業廢水處理技術

    文章出處:未知發表時間:2022-12-19 13:40:23

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    制革工業是我國輕工業行業中的支柱產業,為社會帶來宏大經濟效益的同時,相應地也惹起了一系列的環境問題。目前,皮革行業每年產生的廢水量約為8000萬t,占我國工業廢水排放量的1.6%,由此可見,制革工業對環境帶來的污染物相當嚴重。但是我國90%以上的制革企業是小型企業,大多位于中小城市,監管力度和處置技術的應用上明顯不夠,這進一步加劇了對環境的污染。因而,對制革廢水實施污染控制和資源化應用有利于環境維護和經濟的可持續開展。

     

    制革廢水主要污染物有重金屬鉻、可溶性蛋白質、皮屑、懸浮物、丹寧、木質素、無機鹽、油類、外表活性劑、染料以及樹脂等。其中,重金屬鉻毒性最強,可以在環境或動植物體內長期積存,對人體安康產生久遠影響,因此遭到國內外環境維護者的普遍關注。近年來,大量針對制革工業中含鉻工業廢水處理討被報道,主要有循環應用法、吸附法、化學沉淀法、離子交流法、電化學法等。本文綜述了幾種處置辦法的研討現狀,討論了各辦法的優缺陷和開展趨向。

     

    1、制革工業含鉻廢水的來源與特性

     

    制革工業廢水主要產生于濕操作階段,即準備工段和鞣制工段。廢水中的鉻來源主要是鞣制工段,大量鉻鹽鞣劑被用于生皮的主鞣、復鞣以及后期加工時對其它化工資料的固定。鉻鞣技術具有操作簡單,質量穩定、價錢低廉的優點,是性價比最優的鞣制技術,因此超越90%的制革企業都運用該辦法實施皮革生產。但是在鞣制階段,生皮對鉻鞣劑的吸收率有限(約為60%),鞣制完畢后廢水中鉻的含量高達1000~3000mg/L,其含量遠遠高于廢水中鉻的排放濃度限值(<1.5mg/L)。此外,這類廢水還具有水量大、水質成分復雜的特性,既包括染料等有機物,又含有氯化物和硫酸鹽類物質,這大大增加了處置難度。

     

    2、含鉻廢水的處置技術

     

    目前,針對含鉻廢水的處置辦法主要有循環應用法、化學沉淀法,這兩種辦法具有操作簡單、處置本錢低的特性,是目前應用最多的鉻鞣廢液處置方式。此外,還有吸附法、離子交流法、生物法、電化學法等辦法。

     

    2.1 循環應用法

     

    循環應用法包括直接循環應用和間接循環應用。直接循環應用是將搜集的鉻廢液經過過濾處置,補加一定的化工資料后,直接回用于鞣制工段。直接循環法對Cr()回收率到達90%以上,同時節約一定的復原糖、無機酸等原料。但是該辦法對廢液有一定的請求,僅鞣制轉鼓排出的廢液能用于直接循環,且循環液的鞣制效果會逐步降落。而間接循環應用是在直接循環的根底上,增加了加酸、升溫處置環節。相比直接循環法,有效減少了浸酸廢液,節約大量中性鹽和鉻。

     

    程鳳俠等人研討了循環運用過程中鉻配合物組成的變化,研討發現,不時參加的氯化鈉和自帶的硫酸鹽,造成循環液中性鹽的累積,降低了鉻配合物的正電性,進而降低了循環運用效率。最后,作者倡議在循環過程中減小氯化鈉參加量,以及處置前將硫酸鹽與循環液實施別離。

     

    循環應用法操作簡單,不只能夠有效減少鉻排放量,還能降低生產本錢,是一種經濟環保的處置辦法。雖然如此,受制于本身相對較低的循環效率,不能有效保證產質量量,極大地限制了該技術的大范圍推行應用。

     

    2.2 化學沉淀法

     

    化學沉淀法,行將硫化物、氫氧化物、鋇鹽等沉淀劑投入到重金屬廢水當中,使其與廢水中重金屬離子發作反響并構成沉淀,到達去除廢水中游離重金屬離子目的的一類技術?;瘜W沉淀法具有處置效果高、耗時短等優點,但是也存在投藥量大、運轉本錢高、化學污泥量大等弊端亟待處理。

     

    竇秀冬等人比擬了NaOH、MgO、CaO、NaHCO3、Na2CO3這五種堿性沉淀劑的除鉻效果,發現幾種沉淀劑對鉻的去除效率均超越99%,但產生的鉻泥性能差異明顯。其中,MgO的鉻泥純度最高,沉降性能最好。對混合型堿劑性能實施研討,發現CaO/MgO經濟性和去除效果最佳。李樂卓等采用中和沉淀-鐵氧體法處置實踐含鉻廢水(Cr():87mg/L),調查投料物質的量比、pH值、溫度對吸附效果的影響,優化反響條件后,Cr()去除率到達98%以上。李曉穎等展開硫化亞鐵去除Cr(VI)的研討。結果標明,在最佳反響條件下,50mL的10mg/LCr(VI)在4min內去除率接近100%。

     

    2.3 離子交流法

     

    離子交流法是采用適宜的離子樹脂與含鉻廢水反響,鉻離子與樹脂上的功用基團構成較強的離子親和力,推進兩者發作離子交流,廢水中的鉻被交流并分離到交流樹脂上,從而完成對廢水中鉻的別離。該辦法的優點是去除效率高,回收液可再次用于制革工藝,降低生產本錢,但其也存在樹脂運用壽命短,操作相對復雜,處置本錢高等缺陷。

     

    曾君麗等應用陰離子樹脂去除Cr(VI),最大吸附量為94.34mg/g,反復運用三次后,均衡吸附量僅降落8.54%,仍堅持較高吸附活性。此外,該樹脂洗脫效率高,十分適用于對低濃度(<100mg/L)含鉻廢水的處置。李響等經過氯乙?;郾揭蚁渲c乙二胺反響制得弱堿性陰離子交流樹脂,用于吸附Cr(VI)的研討,研討發現,吸隸屬于自發放熱過程,最大吸附量高達263mg/g。

     

    2.4 吸附法

     

    吸附法是應用資料的多孔性吸附別離水中污染物的處置辦法。常用的吸附資料包括:活性炭、沸石、粉煤灰、木屑等。吸附法具有操作簡單和處置本錢低的優點,但是也存在一些缺陷,如吸附劑再生艱難,僅適用于低濃度廢水的處置,容易形成二次污染等。

     

    柯亭伶等采用一步法制備磁性納米粒子負載沒食子酸的復合資料,用于吸附制革廢水中的Cr(),研討發現,復合資料對Cr()最大吸附量為12.19mg/g,磁性吸附劑有很好的別離特性,使得吸附后資料很容易從溶液中別離。Jin展開了沸石吸附水中Cr()的研討。結果標明,100mg/L的Cr()在30min內到達了100%去除。馬宏瑞等自創以廢制廢理念,選用模仿鉻鞣廢水中的氫氧化鋯沉淀作吸附劑處置低濃度鉻鞣廢水,調查操作參數對去除效果的影響。研討發現,最大吸附量為68.39mg/g,不同pH值條件下反響機制有所不同,當pH值>4.5時,沉淀和吸附共同發揮作用;當pH值<4.5時,僅發揮吸附作用。此外,鹽離子的存在抑止了鉻的吸附。

     

    2.5 生物法

     

    生物法是關于經過一系列生物化學作用使重金屬離子被微生物細胞吸附的概括,這些作用包括離子交流、鰲合、絡合、吸附等。生物法可分為生物絮凝法和生物吸附法。生物絮凝法是應用微生物或微生物產生的代謝物,實施絮凝沉淀的一種除污辦法。嚴忠純等從秸稈中經過微生物發酵提取的生物絮凝劑去除模仿鉻鞣廢水,獲得了很好地去除效果,在40min內完成達標排放(<1.5mg/L)。生物吸附法是應用某些生物體自身的化學構造及成分特性來吸附溶于水中的金屬離子。牟俊華等選用從二次沉淀池中別離取得的耐鉻細菌,實施吸附Cr()的研討。結果標明,在最佳條件下,反響3d后去除率可達29.1%。綜上所述,生物法具有處置才能大、能耗低、無二次污染等優點。但該辦法處置重金屬廢水也存在著一些弊端,如功用菌繁衍速度和反響速率慢、處置水難以回用等。

     

    2.6 電化學法

     

    電化學法是指在直流電場的作用下,廢水中正價鉻離子向陰極遷移,并在陰極得電子復原成低價態鉻或鉻單質,吸附到電極外表或沉淀到反響安裝底部,從而完成對鉻的回收。該辦法應用范圍廣、操作簡單、無需二次添加化學試劑、清潔環保。但處置高污染、復雜成分廢水時,電極容易發作鈍化,增加額外能耗,處置本錢隨之升高。另外,電催化降解機理相對復雜,在制革廢水中的應用仍停留在實驗階段,相關研討有待進一步論證。

     

    Zaroual等選用鐵作可溶性陽極,應用電解絮凝原理處置皮革廢水中的鉻離子,該技術能中和廢水pH值,在最佳反響條件下,去除率接近100%。Sirajuddin等選用Pb作陽極、Cu作陰極的電化學安裝,在酸性條件下2h內對Cr()的回收率到達99%。

     

    3、結論

     

    從節約本錢思索,循環應用法應被鼎力倡導;從便當運轉思索,吸附法、電化學法和生物法應被優先思索;從鉻的高效回收動身,優先化學沉淀法和離子沉淀法。此外,針對污染物濃度的不同,循環應用法、化學沉淀法、離子交流法適用于處置高濃度(>450mg/L)含鉻廢水。而吸附法、生物法、電化學法適用于低濃度(<450mg/L)含鉻廢水的處置。

     

    綜上所述,制革工業中含鉻工業廢水處理技術研討一日千里,各處置工藝特性鮮明,效果顯著,展示出宏大的開展前景。但各技術辦法之間仍存在一些問題亟待處理。含鉻廢水的管理應從兩方面攜頭并進:一方面,增加鉻鞣劑應用率,開發清潔鞣制劑,減少污染排放;另一方面,在滿足污染物排放規范的同時,降低企業的管理本錢,探究愈加經濟、高效的處置技術。當前背景下,只要量體裁衣地選擇適合的處置辦法,才干完成對鉻鞣廢水的經濟高效地去除。

     


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