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原标题:皮米氢氧化镁对水中络合态三价铬的吸附钻探,

浏览次数:130 时间:2019-10-13

采用室温固相反应法成功合成了纳米片状氢氧化镁,采用X射线衍射仪、扫描电镜、比表面积分析仪、X射线光电子能谱等对样品进行了表征。系统性研究了吸附量、初始浓度、接触时间和共存离子对纳米片状氢氧化镁吸附低浓度EDTA 络合的三价铬-EDTA)废水的影响,结果表明:纳米片状氢氧化镁对Cr-EDTA 的最大吸附量为178.65 mg/g,吸附等温线符合Freundlich模型,吸附动力学与准二级动力学方程相拟合,高浓度的阳离子对氢氧化镁去除水中的络合物Cr-EDTA 基本无影响。

目前皮革和生产中常用的鞣剂是碱式铬盐、碱式铝盐和甲醛。常用的铬鞣剂为商品铬盐精,有效成分是碱式硫酸铬,铬含量以三氧化二铬20%~25%。但同时,含铬鞣剂在保证优良成品革物化性能的同时,也造成了制革生产鞣制工序会产生大量的含铬废水和含铬污泥。

关键词:纳米氢氧化镁;Cr-EDTA;吸附;沉淀;络合态铬

因此,如何有效的处理脱灰工序废液,减少各类污染物排放量,降低后期污水处理难度一直是各大企业工艺设计的重头戏。作为行业权威科技媒体的《中国皮革》与国内大中专院校、科研机构、企业单位联合,收集筛选行业中的领先技术,推出此次“铬鞣废水处理”专题,为推动行业技术的发展贡献自己的力量!

中图分类号 TS 59 文献标识码 A

《皮革工业污水治理技术选择与运行管理分析》

DOI:10. 13536/ j. cnki. issn1001-6813. 2019-003-008

马宏瑞 吴薇 花莉 张文淘

研究背景及目的

摘要:在已有制革废水"含铬含硫分质分流、单项处理与综合处理"原则的基础上,以严格控制低浓度含铬废水为核心的重金属废水处理技术、以污泥减量化为核心的综合污水高负荷生化处理技术成为一种新趋势。同时,国家和地方对COD、氨氮、总氮、中性盐等常规污染物建立的直接排放标准,使催化氧化等深度处理技术在皮革废水处理领域的应用越来越多,但因其较高的水处理成本,在应用时更应以"前段削减、后段辅助"的原则来选择。在废水处理技术越来越复杂的情况下,以专业人才为基础的良好的运行管理,才是稳定达标和成本控制的保障。

近年来,随着工业的快速发展,重金属污染严重地威胁着人类健康与生态安全。铬是制革废水中大量存在的一类重金属元素,通常产生于制革的主鞣和复鞣阶段。皮革废水中的铬主要以Cr的形式存在,废水中除Cr的含量较高以外还含有各种复杂的有机物。通常来讲Cr具有强的氧化性、迁移性与活性,毒性大于其三价形态,然而高浓度的Cr的毒性依然不容忽视,并且Cr和Cr受水体pH、温度和氧化还原物质等条件的影响会相互转换。因此,对皮革废水中Cr的处理同样有非常重要的意义。

DOI:10.13536/j.cnki.issn1001-6813.2014.01.019

工业生产中对于高浓度的Cr一般采用沉淀法进行处理,然而由于在制革生产过程中存在了大量的具有良好配位能力的有机、无机配体,能与Cr形成稳定的配合物,因此采用常规化学沉淀法处理制革废水中的Cr很难达到国家相关排放标准。因此对于制革废水中络合态铬的处理是环境和工程领域长期关注的科学问题。

《模拟铬鞣废水中的Cr在玉米秸秆炭上的界面去除行为》

本研究通过室温固相研磨法制备出氢氧化镁,并采用X射线衍射、扫描电镜、比表面积、X射线光电子能谱等方法,对合成的纳米氢氧化镁的表面特性和结构进行表征,并系统地研究了纳米氢氧化镁对络合态铬的吸附性能。

范春辉 张颖超 马宏瑞 王家宏

采用室温固相法制备纳米氢氧化镁,首先把氯化镁放入干燥箱里100 ℃干燥24h备用,氯化镁、氢氧化钠和氯化钠按1∶2∶2 的比例放入玛瑙研钵中研磨,待混合物不再放出热量时反应完全,然后用蒸馏水和酒精反复洗涤除去NaCl,于80 ℃干燥箱内干燥12 h后再研磨即得纳米氢氧化镁样品。对纳米氢氧化镁进行X射线粉末衍射,扫描电镜、比表面积、孔径分布和X 射线光电子能谱分析。

摘要:通过批次试验研究玉米秸秆炭对模拟铬鞣废水中Cr的去除特性,分析吸附过程的等温线方程和动力学特性。结果发现:CCS对Cr的去除更符合Langmuir等温线方程和准二级动力学方程,CCS对Cr的理论最大吸附量qm为7.936 5mg/g。反应过程自发、吸热,反应后体系自由度略有降低。吸附过程分为快速和慢速2个阶段,反应30min后吸附量达到120min反应结束时的85.53%。相比于蒸馏水,HCl的解吸效果更好,解吸率R最高为61.29%。在Cr€€共存离子复混体系中,CCS对Cr的吸附量降低到3.88mg/g。推测CCS对Cr的吸附可能为范德华力、氢键、偶极键的共同作用,且化学吸附为反应过程的速率控制步骤。

本试验采用EDTA作为Cr的络合剂,制备络合态铬溶液,模拟制革废水中所存在的络合态铬的形式,具体制备方法如下:首先调节水的pH=3,称取六水硫酸铬€€€€6H€€O)和乙二胺四乙酸二钠分别溶解在pH=3的水中,然后按比例把铬液与EDTA 溶液混合配制Cr浓度为100 mg/L、Cr与EDTA的摩尔比为1∶1的Cr-EDTA溶液,在常温下搅拌反应24 h,用1 mol/L的NaOH溶液调节溶液的pH值为10,-EDTA的pH值调节为3~12,结果显示在pH=10 时未络合的游离态铬沉淀最完全)沉淀4 h后用滤膜过滤,使溶液中没有络合的Cr沉淀下去,剩余的为络合态Cr-EDTA,用ICP 测量剩余Cr的浓度为49.02 mg/L。因此本试验所使用的Cr-EDTA 溶液都是在pH=10时把游离态铬沉淀完全的铬液稀释配制而成。

DOI:10.13536/j.cnki.issn1001-6813.2014.03.016

本研究通过室温固相法合成片状纳米氢氧化镁,并对吸附剂纳米氢氧化镁进行了XRD、SEM、BET、XPS等的表征,结果表明纳米氢氧化镁的纯度较高,表面比较均匀,比表面积大且粒径较小。并且对水中的络合态铬-EDTA)表现出良好的吸附性能。最大吸附量为178.65 mg/g,吸附后可以达到新建企业水污染排放浓度限值及单位基准排放量中的车间及生产设施废水排放口的标准。吸附等温线符合Freundlich等温线方程,吸附动力学符合准二级动力学方程,并且反应体系存在的阳离子对吸附有微弱的促进作用,说明该吸附剂耐盐能力比较强,对复杂的水环境的适应能力强。

《聚合物纳米纤维去除制革废水中Cr的研究》

王家宏,郭茹,曹瑞华

Iman Y.El-Sherif Sagar Tolani Kennedy Ofosu Ola A.MohamedAdam K.Wanekaya 陈小珂

第一作者简介:王家宏,男,博士,教授,[email protected],主要研究高效吸附剂的研制

摘要:采用半胱氨酸改性的聚合物纳米纤维,经证实能够快速高效地去除制革废水中的Cr。对试验条件进行优化,如pH、纳米纤维含量和接触时间,以获得最大的去除率。结果表明:最佳条件是纳米纤维用量为0.1mg/mL,pH值为5.5,接触时间为45min,此时约有99%的Cr被去除,表明该材料处理含铬废水的效果较好,最大去除率约为1.75g铬/g聚合物材料。这可能是由多种因素造成的,如纳米纤维具有较高的比表面积,以及大量的半胱氨酸基团与重金属离子具有较强的亲和力。因此,纳米级聚合物材料在去除废水中重金属离子方面具有巨大的潜力。

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DOI:10.13536/j.cnki.issn1001-6813.2014-007-013

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《蓝湿革鞣后湿处理工序中pH值对铬释出的影响》

投稿网址:

王皓 张春晓 关艳芳 彭必雨

文章节选自《中国皮革》2019年第3期

摘要:研究了蓝湿革存放时间、回湿、漂洗、中和、加脂等工序中铬的释出情况及影响铬释出的主要因素。结果表明:铬鞣末期适当提高pH值、延长蓝湿革存放时间,可以促进铬与皮纤维的结合;各工序的pH值是影响铬释出的最主要因素,铬的释出量随pH值的降低明显增加;使用的酸、中和剂和加脂剂的种类对铬的释出也有一定的影响;通过选择适当的酸、中和剂并适当提高pH值,可大幅降低废液中铬的浓度,部分工序废水中铬的浓度可以接近排放标准。

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DOI:10.13536/j.cnki.issn1001-6813.2014-009-005

《复合式膜生物反应器在制革污水处理中的应用发展》

Keerthi V.Suganthi M.Mahalakshmi N.Balasubramanian

摘要:考察了复合式膜生物反应器,即电絮凝、生化和微滤过程,对制革污水中的COD和色度的去除效果。分析了电流密度和pH值在电絮凝过程中的影响,并优化了电絮凝过程。将优化后的电絮凝过程和活性污泥法、末端微滤相结合,应用于制革污水处理中。结果表明:复合过程可以有效提升污水的处理质量。对比膜生物反应器和HMBR的处理效果,HMBR的最大COD去除率和脱色率分别为90.2%和92.75%,而MBR的最大COD去除率和脱色率分别为72.69%和75.82%。使用SEM-EDAX分析HMBR过程中附着在膜表面的滤饼层,表明将MBR和电絮凝法结合后,膜上的污垢显著减少。

DOI:10.13536/j.cnki.issn1001-6813.2014-011-013

《介孔TiO2的制备及其处理制革染色加脂废水的研究》

程宝箴 何秀 丹炳阳 孙冬兰 王小聪

摘要:以钛酸丁酯为前躯体,三嵌段共聚物P123为模板剂,采用溶胶-凝胶法合成了介孔TiO2。通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜、X射线衍射及比表面积和孔隙度分析仪,对样品进行表征。以亚甲基蓝溶液为模拟废水对自制催化剂的光催化性能进行考察,从它的降解情况可知煅烧温度是影响催化性能的重要因素当煅烧温度为500℃、催化剂投加量为1 g/L、双氧水的投加量为30mg/L、制革废水的pH值为2.5且COD为170mg/L时,经太阳光照射2d后,废水变为澄清、无色,且COD降至96mg/L。

DOI:10.13536/j.cnki.issn1001-6813.2014-013-001

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