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今環(huán)境保護及綜合利用的重要課題。目前，國內外對于含鉻廢水的處理方法主要分為物理法、化學法、離子交換法、電化學法以及生物法。

    吸附法利用吸附劑與被吸附物質之間的吸附力，使被吸附物質吸附在吸附劑上，達到水體凈化的目的。吸附力可以是分子間引力，也可以是通過相互反應生成化學鍵引起的吸附。前者為物理吸附，后者為化學吸附。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，難以適應處理復雜水量的工程應用。如能對普通活性炭進行改性，增強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物的捕獲效率。

    工作原理：

    當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：

    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)勢地位的應該是具有特殊表面性質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)達的空隙結構，使其具有非常強的吸附能力，包括物理吸附及化學吸附。物理吸附與其表面的空隙結構及比表面積大小密切相關。而化學吸附則與活性炭表面特性（如所帶電荷性質）有關。通常活性炭表面會帶有某些含氧基團如羥基等。這些帶負電荷的基團會使活性炭表面的電荷總體呈現(xiàn)負值，而且含氧基團數(shù)量越多，活性炭表面所帶負電荷就越強，對水中帶有正電荷的重金屬離子的吸引力也就越強。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。

    通過對普通煤質顆粒活性炭采用錳鹽進行改性，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的去除效果，還具有更寬的pH作用范圍。

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