赤泥中含镉废水检测方案(二手分析仪器)

工业水处理Industrial Water TreatmentVol.34 No.8Aug.，2014第34卷第8期2014年8月 罗旭，等：赤泥处理含镉废水的实验室研究工业水处理2014-08，34(8) 赤泥处理含镉废水的实验室研究 罗 旭，魏保立，袁 彪 (郑州航空工业管理学院，河南郑州081001) [摘要]采用静态吸附方法研究了赤泥用量、pH、反应时间和温度对去除废水中镉效果的影响。结果表明，赤泥对镉离子有较好的吸附性能，吸附率达到 95.32%。当镉离子初始质量浓度为10 mg/L时，赤泥合适的投加量为1g/L，反应时间为1h，温度越高吸附率越高：溶液pH越高吸附率越高，在碱性环境中会发生沉淀作用。 [关键词]赤泥；吸附；含镉废水 [中图分类号]X703 [文献标识码] A [文章编号]1005-829X(2014)08-0076-02 Lab research on the treatment of wastewatercontaining cadmium by using red mud Luo Xu， Wei Baoli， Yuan Biao (Zhengzhou Institute of Aeronautical Industry Management，Zhengzhou 081001，China) Abstract： The effects of dosage of red mud，pH，reaction time and temperature on the cadmium removing effective-ness from wastewater by static adsorption method have been studied. The results show that red mud has pretty goodadsorption capacity. Its adsorption rate has reached 95.32%. When the initial mass concentration of cadmium ions is10 mg/L， the appropriate red mud dosage is 1 g/L，and reaction time 1 h. The higher the temperature is，the higherthe adsorption rate. The higher the solution pH is ， the higher the adsorption rate. Precipitation occurs in alkalineenvironment. Key words： red mud；adsorption；wastewater containing cadmium 赤泥是铝土矿提炼氧化铝后排出的固体废物.因其氧化铁含量多，外观呈红褐色，故称为赤泥。据统计，全球氧化铝工业每年产生赤泥7000 万t，我国每年的赤泥产生量则超过3000万t。赤泥的处理一般是排入海里，或堆放在废渣场，不仅浪费土地，还容易造成地下水污染等一系列环境问题。由于赤泥的产生量巨大，成分复杂，多年来对其处理或利用的研究一直是世界性难题 镉的毒性非常大，GB 8978—1996 明确规定镉是一类污染物，最高允许排放质量浓度为 0.1 mg/L，且不能稀释处理。而一般工厂的含镉废水处理前镉的浓度都远远高于标准要求限值。含镉废水常见的处理方法有化学沉淀法、离子交换法、电解法、凝聚法和氧化还原法等，虽然处理效率高，但耗资大并会造成二次污染。笔者采用操作简单、处理效率高的吸附法，利用赤泥对含镉废水进行处理，并寻求最佳吸附条件，从而使含镉废水能够达标排放。 ( [ 基金项目] 河 南 省 教育厅自然科学项目(2010 A 61 0 004) ) 实验部分 1.1 试剂与仪器 试剂：硫酸、盐酸、氢氧化钠、硝酸等均为分析纯。赤泥来自河南省郑州某铝厂，主要成分为 SiO，、Al03、CaO、Mg0、TiO2、Mn0、Cr203、Fez0等。 仪器：TAS-990 火焰型原子吸收分光光度计，上海普析通用仪器有限公司；SHA-C往复式水浴恒温振荡器，江苏金坛正基仪器有限公司；HG-9070A 烘箱，上海精宏实验仪器有限公司；pHS-25型pH计，上海雷磁仪器厂。 1.2 模拟含镉废水的配制 以蒸馏水和硫酸镉配制含镉废水，其镉离子质量浓度为 GB 13456—2012中要求的现代企业镉污染物排排标准的100倍(10mg/L)。取模拟废水 100 mL置于250 mL锥形瓶中，加入一定量赤泥，密闭振荡反应一段时间后过滤，用原子吸收分光光度计测定其吸光度并得出Cd²的浓度，计算去除率。 2 结果与分析 2.1 镉的标准曲线 根据 GB 7475—1987配制标准系列溶液，在228.8 nm 处测定吸光度，结果见图1。 质量浓度/(mgL) 图1：镉的标准曲线 2.2 赤泥投加量对吸附效果的影响 设定室温为25℃，取一定量的赤泥(投加量分别为0.25、0.5、0.75、1.0、1.25、1.5 g/L)投 加到100 mL10 mg/L 镉溶液中，反应时间为1h，振荡速率为90r/min， 考察赤泥投加量对镉离子吸附效果的影响，结果见表1. 表1赤泥投加量与镉离子去除率的关系 投加量/(g.L) 0.25 0.5 0.75 1.0 1.25 1.5 去除率/% 64.47 87.44 91.80 95.32 95.43 95.51 由表1可知，赤泥投加量为 0.25 g/L时，对镉离子的去除率仅为 64.47%；1 g/L时去除率可达95.32%；此后继续增加赤泥加加量去除率增幅不大，所以赤泥的最佳投加量为1g/L。计算单位质量赤泥的吸附量可知赤泥对镉离子的最大吸附量为10mg/go 2.3溶液pH对吸附效果的影响 设定室温为25℃，取0.1g赤泥加入到100 mL10 mg/L镉溶液中，振荡速度为 90 r/min，反应时间为1h，调节pH，考察pH对赤泥吸附镉离子效果的影响，结果见表2。 表2pH对镉离子去除率的影响 pH 2 4 6 8 9 10 12 去除率/% 36.52 71.43 85.72 93.09 93.53 96.19 97.14 从表2可见，pH对赤泥吸附镉离子的影响较大，pH越高去除率越高。这是由于赤泥表面有较高的负电荷，强酸条件下H+聚集在赤泥表面，阻碍了 镉离子与吸附剂的接触，去除率较低。pH>9时去除率较高高 Cd²+和 OH-产生沉淀有关。与不投加赤泥的空白样对比，得出碱性环境中赤泥对Cd²+的去除是吸附和沉淀共同作用的结果，碱性越强，沉淀作用越明显。 2.4 反应时间对吸附效果的影响 设定室温为25℃，取0.1g赤泥加入到100mL10 mg/L 镉溶液中，振荡速度为 90 r/min，考察反应时间对赤泥吸附镉离子效果的影响，结果见表3。 表3 反应时间对镉离子去除率的影响 反应时间/min 5 15 30 60 90 120 去除率/% 90.31 92.25 93.77 95.29 95.46 95.54 从表3可以看出，随着反应时间的增加去除率也随之增加。反应时间为5 min 时，去除率为90.31%；反应时间增加到 60 min 时去除率为 95.29%，此后延长反应时间其去除率变化不明显，所以最佳反应时间为60 min。 2.5 温度对吸附效果的影响 取100mL 10 mg/L镉溶液，加入0.1g赤泥，反应时间为1h，振荡速率为 90 r/min，考察温度对赤泥吸附效果的影响，当温度为20、25、30、35、40、45、50℃时，相应的去除率为94.08%、95.01%、95.48%、95.83%、96.44%、96.24%、97.14%。温度为20℃时去除率为94.08%，温度继续升高去去除率随之升高但变化幅度不是太大。考虑到经济因素，反应温度最好控制为室温25℃。 3 结论 赤泥对含镉废水有很好的吸附效果。对于10mg/L镉溶液，赤泥的最佳投加量为1g/L，反应时间为1h，温度为25℃处理效果最佳；溶液pH越高，其吸附率越高，原因是在碱性环境中Cd²会发生共沉淀作用，且碱性越强，沉淀作用越明显。 ( 参考文献 ) ( [1 ]刘作 霖 ，罗玉长.赤泥废液离子膜法分离回收碱[J].轻金属， 1997 ( 4 ) ：10 - 14 . ) ( [2 赤 ] 泥.百度 百 科[E B /OL ] . htt p： // b ai k e.b a i d u.com. ) ( [3] X 邓书书. 改 性累托 石 吸附处理含处废水[J]. 化工 环保，2009，29 ( 4 ) ：308 - 311 . ) ( [ 作 者 简介 ] 罗旭 ( 197 7一 )， 硕 士，讲师。电 话 ：13 7 83713455，E-ma i l：snower @ z zia.ed u .c n. ) ( [ 收稿日期]2 0 14- 0 7 - 0 8 (修改稿 ) ) —China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http：//www.cnki.net 采用静态吸附方法研究了赤泥用盎 、pH、反应时间和温度对去除废水中镐效果的影响。 结果表明，赤泥对镐离子有较好的吸附性能，吸附率达到95.32%。当镐离子初始质量浓度为10 mg/L时，赤泥合适的投加最为lg几， 反应时间为1 h, 温度越高吸附率越高； 溶液pH越高吸附率越高，在碱性环境中会发生沉淀作用。