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重金屬鉻污染的處理方法研究進展

文檔作者：馬巖巖文檔來源：江蘇安全技術職業(yè)學院		點擊數：	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展
馬巖巖
(江蘇安全技術職業(yè)學院江蘇徐州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研究及鉻污染處理方法的選擇提
供一定的參考依據。
關鍵詞鉻處理方法機理研究進展
中圖分類號：×780．3 文獻標識碼：A 文章編號：1672—9064(2017)0洲8—02
1重金屬鉻污染及其危害
隨著重金屬鉻相關產業(yè)的迅猛發(fā)展．鉻及其化合物在作
為原料被廣泛應用的同時，由于生產過程中產生的廢水、廢
渣、廢氣的任意排放，對環(huán)境造成了嚴重危害。根據2010年
全國污染源普查的數據．全國產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的國民經濟行
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生量為
4906．012t，鉻污染事件的不斷發(fā)生．嚴峻的污染形勢已經引
起了全社會的極大關注。因此，采取有效的方法對重金屬鉻
污染進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)境的修復對于保障社會穩(wěn)定、經濟發(fā)展、農產品安
全和人體健康都具有很重要的意義．
2鉻污染的傳統處理方法
(1)吸附法。吸附法主要是利用具有高比表面積的蓬松
結構或者特殊功能基團的特殊吸附材料對水溶液中的重金
屬離子進行物理或者化學吸附的一種方法。常用的吸附材料
主要包括活性碳、麥飯石、沸石、腐殖質樹脂、蛇紋石、硅藻膨
潤土等?；钚蕴课椒ㄊ侵亟饘巽t廢水處理中應用較為普遍
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)達的微孔。這種結構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。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)模應用受到一定的限制。
(2)化學沉淀法。含鉻廢水的化學沉淀法按照沉淀機理
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中的鉻酸發(fā)生接觸反應．形成溶度
積比碳酸鋇小的鉻酸鋇．通過置換反應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
投加堿類調節(jié)劑，使Cp變?yōu)镃r(0H)，而沉淀下來，達到除
去水中鉻離子的目的?；瘜W沉淀法原料的來源比較昂貴。過
濾裝置容易堵塞．所以此法的應用價值不高，已經逐步被淘
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)，它們的分子結構中含有一些可以在
水溶液中能與其他陽離子或陰離子起交換作用的基團。雖然
交換反應都是平衡反應．但可通過連續(xù)添加新交換液的方式
使平衡反應不斷按正方向進行，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
荷中和等物理化學過程共同作用的結果。
雖然離子交換技術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，經常會因為吸附到不必要處理的物質而造成交換樹脂
的浪費。由于離子交換材料的特殊性．在制備和使用過程中
大多數采用非標準設備，材料成本過高，所以很難實現規(guī)模
化應用。
(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pH值到達中性條件
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．鈍化問題也比較嚴重．
從而造成設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。液膜分離技術自20世紀60年代發(fā)職以來．
獲得了廣泛的研究和應用，含載體的乳狀液膜以其高度選擇
性、快速的傳質能力，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．體現出了很好的應用前
景。
從工藝過程來看，乳化液膜分離技術和溶劑萃取法相
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合．然
后流動載體將鉻離子輸送至內水相而分離和濃縮．最后將分
離出來的含鉻乳狀液進行破乳后回收金屬。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，工學博士，主要從事水資源保護、水環(huán)境污染控制、生態(tài)修復理論和技術等方面的教學和科研工作。

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