絡合性有機物對亞硫酸鹽處理鉻渣滲濾液效能的影響研究.pdf

1、鉻渣是鉻鹽及金屬鉻生產過程中排放的固體廢棄物,由于鉻渣中通常含有0.5~2％對人體具有“三致”作用的六價鉻Cr(VI),因此被認定為危險固體廢棄物。鉻渣在堆放過程中,由于酸性降水的沖刷,鉻渣中水溶性及酸溶性的Cr(VI)將釋放至水體中,形成含有Cr(VI)的滲濾液,污染土壤及地下水。
　　亞硫酸鹽是處理含鉻廢水常用的還原劑,在自然環(huán)境中普遍含有一定濃度的草酸、檸檬酸、酒石酸等小分子有機物,這些有機物不僅具有一定的還原能力,同時可以

2、與金屬離子形成絡合物,可能對Cr(VI)的還原過程產生影響。
　　本課題利用鉻渣浸出液模擬鉻渣滲濾液,考察亞硫酸鹽處理鉻渣滲濾液的各種影響因素,并對Cr(VI)與S(IV)(亞硫酸鹽各形態(tài)統(tǒng)稱)反應動力學及草酸、檸檬酸、酒石酸等有機物對反應的影響進行研究,初步探索其影響機理。
　　實驗表明,亞硫酸鹽適宜在酸性條件下還原Cr(VI),在堿性條件使Cr(III)以Cr(OH)3沉淀的形態(tài)從水體中去除。實驗確定出亞硫酸鹽處理鉻渣滲

3、濾液的最佳工藝條件:還原pH0=3.0、[S(IV)]:[Cr(VI)]=(1.7×1.5):1、t=30min,沉淀pH=8.0~8.5,t=1h。在最佳處理條件下,上清液中Cr(VI)及總鉻含量都低于《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)規(guī)定的標準限值,可以達標排放。
　　亞硫酸鹽還原Cr(VI)為Cr(VI)的一級反應、S(IV)的二級反應。pH影響S(IV)及Cr(VI)的存在形態(tài),進而影響反應速率。在pH=1.0

4、~5.0的范圍內,表觀反應速率常數(shù)與pH的關系為lg0.6199pH6.0928obsk=?+。溶液pH越低,反應速率越快。H2CrO4在反應中起關鍵作用,濃度越高,反應速率越快。
　　草酸、檸檬酸、酒石酸可以促進S(IV)還原Cr(VI)的反應,三種有機物并不與Cr(VI)發(fā)生氧化還原反應。有機物濃度相同時,表觀反應速率增加程度依次為:草酸>檸檬酸>酒石酸,與Cr3+和三種有機物形成絡合物的穩(wěn)定常數(shù)大小順序一致。有機物對Cr(V

5、I)去除率的促進作用強弱依次為:酒石酸>檸檬酸>草酸。
　　推測三種有機物對S(IV)還原Cr(VI)反應的促進作用可能有兩種機理:
　　(1)有機物與Cr(III)形成穩(wěn)定的絡合物,減少了溶液中游離Cr(III)的濃度,從而促進S(IV)還原Cr(VI)的反應向正方向進行,表現(xiàn)為反應速率的提高程度與Cr(III)-有機物的穩(wěn)定常數(shù)大小順序一致;
　　(2)有機物與中間態(tài)鉻Cr(V)/Cr(IV)相互作用,從而提高中間