1.2儀器設(shè)備
TAS-986G型原子吸收分光光度計(jì),北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;HZ-82大型雙層往復(fù)式搖床,常州市華普達(dá)教學(xué)儀器有限公司;LG10-24A型臺式高速離心機(jī),湖南凱達(dá)離心機(jī)廠;BS224S型電子天平,上海天平儀器廠。
1.3實(shí)驗(yàn)方法
復(fù)合酸化劑:含檸檬酸濃度0.15mol/L,過氧化氫質(zhì)量濃度1.5%,改變硝酸濃度得到系列濃度復(fù)合酸化劑。
稱取3g污泥樣品置于150mL錐形瓶中,加入30mL不同濃度的復(fù)合酸化劑,室溫下,在往復(fù)式搖床中以轉(zhuǎn)速150r/min分別振蕩一定時(shí)間,振蕩完成后,吸取10mL混合液轉(zhuǎn)移至50mL離心管中,以轉(zhuǎn)速4500r/min離心20min,吸取5mL上清液,用原子吸收分光光度計(jì)測定上清液中Cr、Cu的含量,選擇波長357.9nm和324.8nm分別測定Cr、Cu。
2·結(jié)果與討論
對復(fù)合酸化劑的硝酸濃度、反應(yīng)時(shí)間、搖床轉(zhuǎn)速、污泥pH、Fe3+濃度等因素進(jìn)行研究,考察其對重金屬去除效果的影響。
2.1不同濃度復(fù)合酸化劑對污泥中Cr、Cu去除效果的影響
污泥與復(fù)合酸化劑保持固液比為1∶10,分別加入含有0.025、0.05、0.1、0.25和0.5mol/L硝酸的復(fù)合酸化劑,150r/min振蕩,測定不同時(shí)間上清液中Cr、Cu的含量,計(jì)算重金屬去除率,去除效果如圖1、圖2所示。
由圖1和圖2可知,污泥中重金屬元素隨著振蕩反應(yīng)時(shí)間的延長,其去除效率逐漸提高;隨著酸化劑濃度的增大,振蕩時(shí)間由0.5h延長到8h時(shí),對Cr、Cu的去除效果均有不同程度的提高,在酸化劑濃度為0.5mol/L,時(shí)間為8h時(shí),對Cr和Cu的去除效率分別達(dá)到77.23%和79.42%。
這主要是由于復(fù)合酸化劑與污泥中重金屬發(fā)生反應(yīng)有個過程,反應(yīng)機(jī)理為:硝酸促進(jìn)難溶態(tài)重金屬離子向可溶態(tài)離子的轉(zhuǎn)化,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氫離子的消耗,污泥中一些難溶態(tài)的重金屬離子與氫離子的接觸機(jī)會逐漸減少。檸檬酸起到絡(luò)合重金屬離子及酸度調(diào)節(jié)劑作用,隨著檸檬酸絡(luò)合反應(yīng)的發(fā)生,所離解的氫離子能夠繼續(xù)反應(yīng)。過氧化氫可以提高污泥的氧化還原電位,加快Cu離子由穩(wěn)定態(tài)向可溶態(tài)形式的轉(zhuǎn)化,同時(shí)也可改變Cr離子的價(jià)態(tài),由難溶的Cr3+向可溶的Cr6+的轉(zhuǎn)化,進(jìn)而達(dá)到重金屬從污泥中的脫除的目的。
含0.25mol/L與0.5mol/L硝酸的復(fù)合酸化劑對污泥的振蕩處理效果相差不大,低濃度的酸化劑不僅可以減少對污泥的毒副作用,而且還可以節(jié)約成本,因此含0.25mol/L硝酸的酸化劑較佳濃度。
2.2不同振蕩轉(zhuǎn)速對污泥中Cr、Cu去除效果的影響
固定硝酸濃度0.25mol/L,向污泥樣品中加入復(fù)合酸化劑30mL,分別以轉(zhuǎn)速100、150、200r/min振蕩,測定不同時(shí)間上清液中Cr、Cu的含量,計(jì)算重金屬去除率,去除效果如表2所示。
由表2可知,改變搖床的轉(zhuǎn)速大小,對污泥中重金屬的去除效果也有著不同程度的影響,當(dāng)轉(zhuǎn)速由100r/min增大到150r/min時(shí),對Cr的去除效率可以提高到77.07%,對Cu的去除效率可以達(dá)到76.85%,對比轉(zhuǎn)速100r/min的處理效果,其對重金屬的去除效率的提高幅度大約在10%左右;繼續(xù)增大轉(zhuǎn)速至200r/min時(shí),對重金屬的去除效率的提高并不是很顯著,對Cr、Cu的去除率僅增大了1%左右。










