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重金屬鉻污染的處理方法研究進(jìn)展

文檔作者：馬巖巖文檔來源：江蘇安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院		點擊數(shù)：	更新時間： 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。對各種處理方法的原理、工藝特點和優(yōu)缺
點進(jìn)行了分析。同時指出目前研究存在的一些問題和發(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：×780．3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：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，由于生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、廢
渣、廢氣的任意排放，對環(huán)境造成了嚴(yán)重危害。根據(jù)2010年
全國污染源普查的數(shù)據(jù)．全國產(chǎn)生或排放重金屬鉻的工業(yè)污
染源企業(yè)共計5lll家．與重金屬鉻污染相關(guān)的國民經(jīng)濟(jì)行
業(yè)涉及33個大類．130個中類和267個小類．鉻污染遍布全
國各省、市和自治區(qū)。2010年全國六價鉻的總產(chǎn)生量為
4906．012t，鉻污染事件的不斷發(fā)生．嚴(yán)峻的污染形勢已經(jīng)引
起了全社會的極大關(guān)注。因此，采取有效的方法對重金屬鉻
污染進(jìn)行治理已然成為全社會迫切需要解決的問題。重金屬
鉻污染環(huán)境的修復(fù)對于保障社會穩(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．因為活性炭具有巨大的比表面積以及特別
發(fā)達(dá)的微孔。這種結(jié)構(gòu)對鉻兼有吸附和還原2種作用。雖然
活性炭對鉻的吸附能力較強(qiáng)。處理效果好，但是活性炭材料
價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．通過置換反應(yīng)直接以鉻酸鋇的形式
沉淀下來。從而除去廢水中的六價鉻。還原沉淀法是通過在
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)，將廢水中的六價鉻還原成三價鉻。然后再
投加堿類調(diào)節(jié)劑，使Cp變?yōu)镃r(0H)，而沉淀下來，達(dá)到除
去水中鉻離子的目的。化學(xué)沉淀法原料的來源比較昂貴。過
濾裝置容易堵塞．所以此法的應(yīng)用價值不高，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。但是樹脂材料價格很高．而且離子樹脂的選擇
性低，經(jīng)常會因為吸附到不必要處理的物質(zhì)而造成交換樹脂
的浪費。由于離子交換材料的特殊性．在制備和使用過程中
大多數(shù)采用非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，材料成本過高，所以很難實現(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
做陽極和陰極，直流電通電后，鐵陽極不斷溶解。產(chǎn)生亞鐵離
子，在pH酸性條件下將六價鉻還原成三價鉻。同時陽極析
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，三價鐵離子和三價鉻離子都會通過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，但由于電解極板易腐蝕和損耗．鈍化問題也比較嚴(yán)重．
從而造成設(shè)備能耗高和處理效果不穩(wěn)定等缺點。
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．
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。液膜法對廢水中的金屬離子去除率很高．而且還可
以將分離出來的金屬離子富集回收．體現(xiàn)出了很好的應(yīng)用前
景。
從工藝過程來看，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程合并在一起完成。處理過程中．
廢水中的六價鉻首先與液膜最外層的表面活性劑相結(jié)合．然
后流動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，同時乳狀液膜和支撐液膜的穩(wěn)定性差、
作者簡介：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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