石墨烯的制备及其对铬吸附的研究(3)

1.3 铬污染的治理方法 1.3.1 物理法 所谓的物理吸附就是,使得被吸附的物质附着于吸附剂的内部或表面的吸附。吸附剂种类较多,就比如活性炭,活性炭比


1.3 铬污染的治理方法

1.3.1 物理法

所谓的物理吸附就是,使得被吸附的物质附着于吸附剂的内部或表面的吸附。吸附剂种类较多,就比如活性炭,活性炭比表面积较大,而且其吸附孔多,有较好的吸附效果。除去活性炭,常用的物理吸附剂还有磷酸硅等等,这些吸附级都有着高效、绿色、操作简便,环保等等的优点。作为最先发明也是应用最为广泛的吸附剂活性炭,虽然投入使用量大,但是其使用时间短且不可重复使用,最重要的是使用结束难以处理,处理所需要的经费也很昂贵,所以又出现了活性炭纤维这一类别的吸附方法,虽说相对于传统的吸附方法这一类的方法吸附效率有了很大的提升,但是成本太高了。当然,随着科技的不断发展,还可以借助各种不同的吸附剂,把它们混合起来吸附,比如黏土等[4,5]。

1.3.2 化学法

(1) 化学还原沉淀法

此法是通过化学反应的手段,将废水中的杂质离子以沉淀形式去除,从而降低水中的铬离子的含量。这个办法要求条件比较苛刻但是其去除效率较高。对于含有铬离子的废水,该法选择先将废水酸碱度调节至酸性,接着以亚铁为还原剂将正六价的铬离子还原为正三价,接下来在调解废水的酸碱度至碱性,这样就能使正三价的铬离子以沉淀形式析出,并通过过滤等类似的方法将沉淀除去。其还原反应式如下所示:

Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O           (1-1)

Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓                           (1-2)

Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓                            (1-3)

与别的方法对比起来,该法节约成本,过程易操作,可广泛使用。不过该法也有不好的地方,即对酸碱度的处理,如果处理不恰当,将会再次引发被别的污染。

(2) 钡盐法

该法也是运用化学反应除去废水中的六价铬离子。通过运用钡盐,会将废水中的六价铬离子以沉淀形式析出并通过过滤等方法除去,而且沉淀物还可以回收再利用,所以可供循环。但是此法操作较为麻烦,对设备要求和工艺的选择较为严格。

1.3.3 离子交换法

该法是通过离子的交换吸附而形成的方法。由于溶液要维持电子的平衡,所以当溶液中有离子被吸附时,相应的其他物质中也要提供足够的离子来维持溶液的电子平衡,以此便形成了类似离子交换的形式。运用此法有点较多,就比如环保与二次利用,相对于上述钡盐法,离子交换法操作过程简易,对设备要求也没有那么高且易于上手,工艺简单[6]。

1.3.4 电化学法

(1) 电解法

此法是通过以碳和铁为阴阳极所形成的原电池,借助阳极铁的溶解所形成的二价铁来还原废液中的正六价的铬离子的方法。由于三价铬离子在碱性环境能够沉淀,且沉淀物还可以用于他途,所以该法利用率较高,但是对电量的消耗太大,为了节约电量,生产商或者工厂方会提高废水的导电率,这样会导致废水盐含量提高,即使电量的使用问题得以解决,但是又带来了新的麻烦,所以该发布会被推过使用仅供参考[7]。

(2) 电渗析法

此法运用到了阴阳离子交换膜,交换膜存在选择性,溶液中某些离子无法透过交换膜,所以运用这一原理,可以在通电前提下在溶液中加入交换膜,这样便可以直接分离铬离子[8]。此法高效且过程中不会产生其他杂质离子,所以较为环保。但是不足的地方就是,交换膜存在寿命,所以无法长期高效工作,要定期换交换膜[9]。

1.3.5 生物法

此法可分为几个小的类别,比如生物絮凝法,还有通过细胞对铬离子进行的生物吸附等等。此法相对别的效果较好较为高效。