含鉻廢水主要來源于電鍍行業(yè)。世界各國普遍把鉻污染列為重點防治對象，含鉻廢水的去除是當(dāng)今環(huán)境保護(hù)及綜合利用的重要課題。目前，國內(nèi)外對于含鉻廢水的處理方法主要分為物理法、化學(xué)法、離子交換法、電化學(xué)法以及生物法。

    吸附法利用吸附劑與被吸附物質(zhì)之間的吸附力，使被吸附物質(zhì)吸附在吸附劑上，達(dá)到水體凈化的目的。吸附力可以是分子間引力，也可以是通過相互反應(yīng)生成化學(xué)鍵引起的吸附。前者為物理吸附，后者為化學(xué)吸附。在污水處理中，多數(shù)情況下，往往是多種吸附的綜合結(jié)果。理化吸附法處理含鉻廢水常用的吸附劑有活性炭、磺化煤、活化煤、沸石和硅藻土等。這些吸附劑在含鉻廢水處理中顯示了較好的吸附性能，鉻去除率均在70%以上，最高可達(dá)9%。近年來開發(fā)出許多價格低廉、資源豐富的吸附材料。活性炭因其價格便宜易于獲得，且吸附效果較為出色，是處理含鉻廢水最為常用的吸附劑，不論是粉末或者顆粒活性炭在含鉻廢水的處理中都表現(xiàn)出較為出色的效果。而普通活性炭由于其吸附速度較慢，且吸附容量相對偏小，難以適應(yīng)處理復(fù)雜水量的工程應(yīng)用。如能對普通活性炭進(jìn)行改性，增強(qiáng)其對廢水中重金屬離子的捕獲能力，尤其是對低價態(tài)重金屬離子的捕獲能力，則既能減少濾料的消耗，提高活性炭使用壽命。

    本文采用錳鹽對普通活性炭進(jìn)行改性，同時添加少量鐵屑形成一定的原電池，以提高對廢水中重金屬離子及殘余有機(jī)物的捕獲效率。

    工作原理：

    當(dāng)少量鐵屑與大量活性炭在水中接觸后，由于鐵屑（微陽極）與活性炭（微陰極）之間電位的差異，會形成大量的微電池，其電極反應(yīng)為〔4, 5〕：

    陽極：Fe0→Fe2++2e-，F(xiàn)e2+→Fe3++e-

    Cr2O72-+6e-+14H+→2Cr3++7H2O

    陰極：2H++2e-→2［H］→H2（g）

    O2+2H2O+4e-→4OH-

    同時，F(xiàn)e（Ⅱ）與Cr2O72-也會發(fā)生如下反應(yīng)：

    Cr2O72-+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O

    堿性條件下，廢水中的Cr（Ⅲ）、Fe（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）會生成相應(yīng)氫氧化物絮體，其中氫氧化鐵絮體有助于微量氫氧化鉻絮體的互相凝聚，這些絮體最終都會被活性炭顆粒所截留，從而實現(xiàn)對廢水的凈化。

    活性炭與鐵屑的混合體中活性炭的量處于絕對優(yōu)勢，因此占據(jù)優(yōu)勢地位的應(yīng)該是具有特殊表面性質(zhì)的活性炭對這些重金屬離子的捕獲過程。另外，活性炭的高比表面積及發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)，使其具有非常強(qiáng)的吸附能力，包括物理吸附及化學(xué)吸附。物理吸附與其表面的空隙結(jié)構(gòu)及比表面積大小密切相關(guān)。而化學(xué)吸附則與活性炭表面特性（如所帶電荷性質(zhì)）有關(guān)。通常活性炭表面會帶有某些含氧基團(tuán)如羥基等。這些帶負(fù)電荷的基團(tuán)會使活性炭表面的電荷總體呈現(xiàn)負(fù)值，而且含氧基團(tuán)數(shù)量越多，活性炭表面所帶負(fù)電荷就越強(qiáng)，對水中帶有正電荷的重金屬離子的吸引力也就越強(qiáng)。對電鍍廢水中的重金屬離子而言，由于Cr（Ⅵ）及Fe（Ⅲ）等高價態(tài)離子所帶電荷比對應(yīng)的低價態(tài)離子所帶電荷多，因此活性炭能優(yōu)先吸附這些高價態(tài)的金屬離子，從而實現(xiàn)對電鍍廢水中重金屬離子的凈化。

    通過對普通煤質(zhì)顆粒活性炭采用錳鹽進(jìn)行改性，并添加少量鐵屑后，獲得了對電鍍廢水中重金屬鉻具有較強(qiáng)吸附能力的改性活性炭鐵吸附劑。該吸附劑與普通活性炭吸附劑相比，吸附速度更快，吸附容量更大。其對廢水中鉻的去除過程，符合Langmuir吸附模式，屬于單分子層吸附。與普通活性炭對廢水中重金屬鉻的去除效果相比，改性活性炭鐵吸附劑不但有更強(qiáng)的去除效果，還具有更寬的pH作用范圍。

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