型 號YS
更新時間2024-09-23
所屬分類重金屬廢水處理設(shè)備
報價78000
在電鍍生產(chǎn)過程中,會排放大量含有Ni(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)等重金屬離子的電鍍廢水,如果不經(jīng)處理就直接排放,會對周邊環(huán)境及人類健康帶來嚴重危害。對這些廢水中Cr(Ⅵ)等重金屬離子的處理,常用的方法主要有化學沉淀以及活性炭吸附等〔1, 2〕。其中鐵炭微電解利用化學過程能使Cr(Ⅵ)轉(zhuǎn)化為Cr(Ⅲ),再利用微電解過程產(chǎn)生的Fe(Ⅲ)離子的絮凝效果,使Cr(Ⅲ)等重金屬離子在堿性條件下生成沉淀后將其除去。而活性炭吸附,則是利用其具有大比表面和大空隙的特性,對廢水中Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)等重金屬離子進行吸附后將其除去。然而,鐵炭微電解過程會由于大量Fe(Ⅱ)的溶解以及Fe(Ⅲ)的絮凝,使沉淀污泥量增大,為后續(xù)污泥處理帶來負擔,且出水中總鐵指標易超標。而普通活性炭由于其吸附速度較慢,且吸附容量相對偏小,難以適應處理復雜水量的工程應用。
目前電鍍廢水的處理工藝多在混凝沉淀之后采用砂濾或炭濾工藝,以進一步去除廢水中殘留重金屬離子和部分COD指標。然而,如要降低前段處理工序的加藥量,以減少由此帶來的污泥量,則勢必增加后續(xù)炭濾或砂濾的處理負荷。對于大水量的工程而言,通過砂濾或炭濾的流速較快,濾料與水流的接觸時間變短,導致出水中重金屬離子仍有可能超標。用錳鹽對普通活性炭進行改性,同時添加少量鐵屑形成一定的原電池,以提高對廢水中重金屬離子及殘余有機物的捕獲效率。
1 鉻廢水一體化污水處理設(shè)備工作原理
當少量鐵屑與大量活性炭在水中接觸后,由于鐵屑(微陽極)與活性炭(微陰極)之間電位的差異,會形成大量的微電池,其電極反應為:
陽極:Fe0→Fe2++2e-,F(xiàn)e2+→Fe3++e-
Cr2O72-+6e-+14H+→2Cr3++7H2O
陰極:2H++2e-→2[H]→H2(g)
O2+2H2O+4e-→4OH-
同時,F(xiàn)e(Ⅱ)與Cr2O72-也會發(fā)生如下反應:
Cr2O72-+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O
堿性條件下,廢水中的Cr(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)會生成相應氫氧化物絮體,其中氫氧化鐵絮體有助于微量氫氧化鉻絮體的互相凝聚,這些絮體終都會被活性炭顆粒所截留,從而實現(xiàn)對廢水的凈化?;钚蕴颗c鐵屑的混合體中活性炭的量處于優(yōu)勢,因此占據(jù)優(yōu)勢地位的應該是具有特殊表面性質(zhì)的活性炭對這些重金屬離子的捕獲過程。另外,活性炭的高比表面積及發(fā)達的空隙結(jié)構(gòu),使其具有非常強的吸附能力,包括物理吸附及化學吸附。物理吸附與其表面的空隙結(jié)構(gòu)及比表面積大小密切相關(guān)。而化學吸附則與活性炭表面特性(如所帶電荷性質(zhì))有關(guān)。通?;钚蕴勘砻鏁в心承┖趸鶊F如羥基等。這些帶負電荷的基團會使活性炭表面的電荷總體呈現(xiàn)負值,而且含氧基團數(shù)量越多,活性炭表面所帶負電荷就越強,對水中帶有正電荷的重金屬離子的吸引力也就越強。對電鍍廢水中的重金屬離子而言,由于Cr(Ⅵ)及Fe(Ⅲ)等高價態(tài)離子所帶電荷比對應的低價態(tài)離子所帶電荷多,因此活性炭能優(yōu)先吸附這些高價態(tài)的金屬離子,從而實現(xiàn)對電鍍廢水中重金屬離子的凈化。如能對普通活性炭進行改性,鉻廢水一體化污水處理設(shè)備增強其對廢水中重金屬離子的捕獲能力,尤其是對低價態(tài)重金屬離子的捕獲能力,則既能減少濾料的消耗,提高活性炭使用壽命,還可以降低鐵屑的添加量,減少鐵碳反應帶來的污泥處理費。
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