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重金屬鉻污染的處理方法研究進(jìn)展

文檔作者：馬巖巖文檔來(lái)源：江蘇安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年11月16日
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重金屬鉻污黎的處理方瑩研究進(jìn)展
馬巖巖
(江蘇安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院江蘇徐州221011)
摘要介紹重金屬鉻污染的危害以及鉻污染的傳統(tǒng)處理方法與新興處理方法。對(duì)各種處理方法的原理、工藝特點(diǎn)和優(yōu)缺
點(diǎn)進(jìn)行了分析。同時(shí)指出目前研究存在的一些問(wèn)題和發(fā)展方向．以期為重金屬鉻污染的科學(xué)研究及鉻污染處理方法的選擇提
供一定的參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞鉻處理方法機(jī)理研究進(jìn)展
中圖分類號(hào)：×780．3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672—9064(2017)0洲8—02
1重金屬鉻污染及其危害
隨著重金屬鉻相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展．鉻及其化合物在作
為原料被廣泛應(yīng)用的同時(shí)，由于生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水、廢
渣、廢氣的任意排放，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害。根據(jù)2010年
全國(guó)污染源普查的數(shù)據(jù)．全國(guó)產(chǎn)生或排放重金屬鉻的工業(yè)污
染源企業(yè)共計(jì)5lll家．與重金屬鉻污染相關(guān)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)行
業(yè)涉及33個(gè)大類．130個(gè)中類和267個(gè)小類．鉻污染遍布全
國(guó)各省、市和自治區(qū)。2010年全國(guó)六價(jià)鉻的總產(chǎn)生量為
4906．012t，鉻污染事件的不斷發(fā)生．嚴(yán)峻的污染形勢(shì)已經(jīng)引
起了全社會(huì)的極大關(guān)注。因此，采取有效的方法對(duì)重金屬鉻
污染進(jìn)行治理已然成為全社會(huì)迫切需要解決的問(wèn)題。重金屬
鉻污染環(huán)境的修復(fù)對(duì)于保障社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)產(chǎn)品安
全和人體健康都具有很重要的意義．
2鉻污染的傳統(tǒng)處理方法
(1)吸附法。吸附法主要是利用具有高比表面積的蓬松
結(jié)構(gòu)或者特殊功能基團(tuán)的特殊吸附材料對(duì)水溶液中的重金
屬離子進(jìn)行物理或者化學(xué)吸附的一種方法。常用的吸附材料
主要包括活性碳、麥飯石、沸石、腐殖質(zhì)樹脂、蛇紋石、硅藻膨
潤(rùn)土等。活性炭吸附法是重金屬鉻廢水處理中應(yīng)用較為普遍
的一種吸附方法．因?yàn)榛钚蕴烤哂芯薮蟮谋缺砻娣e以及特別
發(fā)達(dá)的微孔。這種結(jié)構(gòu)對(duì)鉻兼有吸附和還原2種作用。雖然
活性炭對(duì)鉻的吸附能力較強(qiáng)。處理效果好，但是活性炭材料
價(jià)格較貴而且使用壽命短，大規(guī)模應(yīng)用受到一定的限制。
(2)化學(xué)沉淀法。含鉻廢水的化學(xué)沉淀法按照沉淀機(jī)理
可以分為鋇鹽沉淀法和還原沉淀法2類。鋇鹽沉淀法是利用
固態(tài)碳酸鋇與含鉻廢水當(dāng)中的鉻酸發(fā)生接觸反應(yīng)．形成溶度
積比碳酸鋇小的鉻酸鋇．通過(guò)置換反應(yīng)直接以鉻酸鋇的形式
沉淀下來(lái)。從而除去廢水中的六價(jià)鉻。還原沉淀法是通過(guò)在
鉻污染廢水中投加還原劑(亞硫酸鈉．亞硫酸氫鈉、硫酸亞
鐵、硫化亞鐵等)，將廢水中的六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻。然后再
投加堿類調(diào)節(jié)劑，使Cp變?yōu)镃r(0H)，而沉淀下來(lái)，達(dá)到除
去水中鉻離子的目的。化學(xué)沉淀法原料的來(lái)源比較昂貴。過(guò)
濾裝置容易堵塞．所以此法的應(yīng)用價(jià)值不高，已經(jīng)逐步被淘
汰。
(3)離子交換法。離子交換法是利用一種人工合成的離
子交換劑作為吸附材料來(lái)吸附水溶液中需要分離離子的方
法。離子交換劑主要是一些不溶于水的高分子化合物(如纖
維素、樹脂、醇脂糖等)，它們的分子結(jié)構(gòu)中含有一些可以在
水溶液中能與其他陽(yáng)離子或陰離子起交換作用的基團(tuán)。雖然
交換反應(yīng)都是平衡反應(yīng)．但可通過(guò)連續(xù)添加新交換液的方式
使平衡反應(yīng)不斷按正方向進(jìn)行，直到交換完全。離子交換材
料對(duì)水溶液中重金屬離子的處理是離子交換、物理吸附和電
荷中和等物理化學(xué)過(guò)程共同作用的結(jié)果。
雖然離子交換技術(shù)幾乎可以完全去除含鉻廢水中的低
濃度鉻離子。但是樹脂材料價(jià)格很高．而且離子樹脂的選擇
性低，經(jīng)常會(huì)因?yàn)槲降讲槐匾幚淼奈镔|(zhì)而造成交換樹脂
的浪費(fèi)。由于離子交換材料的特殊性．在制備和使用過(guò)程中
大多數(shù)采用非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，材料成本過(guò)高，所以很難實(shí)現(xiàn)規(guī)模
化應(yīng)用。
(4)電解法。電解法處理重金屬鉻廢水．一般是利用鐵板
做陽(yáng)極和陰極，直流電通電后，鐵陽(yáng)極不斷溶解。產(chǎn)生亞鐵離
子，在pH酸性條件下將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻。同時(shí)陽(yáng)極析
出H：，使溶液中的pH值不斷上升，當(dāng)pH值到達(dá)中性條件
時(shí)，三價(jià)鐵離子和三價(jià)鉻離子都會(huì)通過(guò)氫氧化物沉淀的方式
析出，從而去除水溶液中的重金屬鉻離子。電解法處理含重
金屬鉻廢水具有占地面積小，操作管理便捷，處理效果好等
優(yōu)點(diǎn)，但由于電解極板易腐蝕和損耗．鈍化問(wèn)題也比較嚴(yán)重．
從而造成設(shè)備能耗高和處理效果不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。
3鉻污染的新興處理方法
(1)液膜法。液膜分離技術(shù)自20世紀(jì)60年代發(fā)職以來(lái)．
獲得了廣泛的研究和應(yīng)用，含載體的乳狀液膜以其高度選擇
性、快速的傳質(zhì)能力，尤其適用于廢水中重金屬離子的去除
和提取。液膜法對(duì)廢水中的金屬離子去除率很高．而且還可
以將分離出來(lái)的金屬離子富集回收．體現(xiàn)出了很好的應(yīng)用前
景。
從工藝過(guò)程來(lái)看，乳化液膜分離技術(shù)和溶劑萃取法相
似，可以將萃取和反萃取過(guò)程合并在一起完成。處理過(guò)程中．
廢水中的六價(jià)鉻首先與液膜最外層的表面活性劑相結(jié)合．然
后流動(dòng)載體將鉻離子輸送至內(nèi)水相而分離和濃縮．最后將分
離出來(lái)的含鉻乳狀液進(jìn)行破乳后回收金屬。液膜法高效快
捷、能耗低、回收效率高，具有潛在的工業(yè)應(yīng)用前景，但它需
要穩(wěn)定的液膜支撐，同時(shí)乳狀液膜和支撐液膜的穩(wěn)定性差、
作者簡(jiǎn)介：馬巖巖(1985一)，男，工學(xué)博士，主要從事水資源保護(hù)、水環(huán)境污染控制、生態(tài)修復(fù)理論和技術(shù)等方面的教學(xué)和科研工作。

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