1。4现有处理技术
据调查,含汞废水排入水体之后,水中的汞浓度并不高。反而是水底淤泥的汞含量非常大,因此会对附近的水环境都造成污染。例如在美 国圣克莱河岸的一个氯碱厂,排水口最近的下游河底沉淀物含汞高达200毫克/公斤。往下游延伸的汞污染区大约厚0。3米,宽80米和长8公里,其中污泥含汞量 都在20毫克/公斤以上。被汞污染的水域中,汞会随着食物链逐级转移,最终会到达人体,对人产生极大的危害。研究证明,在水环境中,任何形态的汞都会部分转换为甲基汞络合物。甲基化是有厌氧菌引起的。汞的甲基化会使水污染更加的严重。
目前常用的处理含汞废水的方法有化学沉淀法、氧化法、还原法、蒸发浓缩法、离子交换法、活性炭吸附法和浮选法等。
电吸附法是目前研究最热门的含重金属废水的处理方法。
吸附法的特点是:
①可对含极低浓度汞离子的废水进行深度处理;
②很多吸附剂可以通过脱吸附手段重复使用;
③可以满足不同应用环境的要求;
④二次污染较小。
图1 电吸附水处理技术原理示意图
本次实验采用活性炭纤维进行电吸附。ACF(碳纤维)是继广泛使用的粉末活性炭、颗粒活性炭之后的第三代新型吸附材料,它是由纤维为原料制成,具有比表面积大、孔径适中、分布均匀、吸附速度快、杂质少等优点[8]。
活性碳纤维为纤维状,纤维上布满微孔,把这些微孔的内表面展开,1g活性碳纤维毡的展开面积高达1600㎡,这是这些微孔起到了吸附的作用。从物理学可知,物体的表面对外存在引力,表面越大吸附力越大,活性碳纤维正是通过这种范德华力的作用吸附周边分子并牢固与微孔之中。
本文采用活性炭纤维电吸附的方法对模拟含汞废水进行处理。研究相同其他条件下,不同浓度氯离子条件下,活性炭纤维对汞的吸附量及吸附条件。
第二章 实验材料与研究方法
2。1实验材料来自优W尔Y论W文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520,18766
实验装置:501-超级恒温水箱,RXN-305D-II电压控制器,D100B数显定时恒流泵,EST模板。
实验设备:微量注射器,移液管烧杯若干,蓄水桶,DIF-6021真空干燥箱。
分析仪器:冷原子荧光仪(ZYG-Ⅱ杭州大吉光电仪器),DDSJ-308A电导率仪。
2。2研究对象
本课题以硫酸汞配制的模拟废水为处理对象,采用改性ACF为电极开展电吸附脱汞的实验。首先进行氧化镍负载实验,通过改变氧化镍的浓度来确定最佳改性条件,制得Ni-ACF电极。其次,在优化的电吸附条件下,不同电压条件、温度、流量条件下对汞离子进行去除的影响。在最适温度下,分别对不同浓度氯离子对于ACF电吸附脱汞的影响进行研究。
2。3技术路线
图2 技术路线
2。4实验方法
2。4。1前处理
1)配制100μg/L、500μg/L、1000μg/L汞离子浓度含汞废水,绘制汞离子溶液标准系列,用冷原子荧光测汞仪测定其汞含量,作出两者关系的标准曲线。
2)对活性炭纤维进行预处理:首次使用前的处理:用NaOH溶液煮1h,用蒸馏水洗净后再用酸煮1h,洗净后再用蒸馏水煮1h。煮完结束后放入活性炭洗涤装置内,用双蒸水进行清洗。清洗过程中用磁力搅拌器进行搅拌,并且记录溶液的电导率。当溶液的电导率<7。0μs/cm或者维持不变时,即可停止清洗。将清洗完的活性炭纤维平放至托盘内,在100℃的温度下烘24h。 [9]
3)电极制备:电极主要由集成电极和吸附电极组成,以不锈钢作为集成电极,然后根据不锈钢板的规格,裁取长为7cm,宽为6cm的活性炭纤维,用适量导电胶将两者粘合,并置于烘箱中,于65°C固定4小时。在每次使用前,均须把电极用蒸馏水流动水洗净,使洗净后电导率值小于7μs/cm。[13]