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基本信息

項(xiàng)目名稱：
鐵銅內(nèi)電解－膨潤土組合工藝處理含鉻廢水
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
作品獲得2009年浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新計(jì)劃的資助。主要是針對(duì)溫州當(dāng)?shù)刂聘飿I(yè)發(fā)展帶來的含鉻廢水的排放，設(shè)計(jì)一種含鉻廢水治理的組合工藝。從環(huán)保要求出發(fā)，“以廢治廢”，為企業(yè)水處理節(jié)約成本。本作品設(shè)計(jì)的是利用機(jī)械加工廠的廢料－鐵刨花與銅片形成內(nèi)電解，對(duì)六價(jià)鉻進(jìn)行處理，變成三價(jià)鉻后，再用膨潤土吸附，其處理率可達(dá)99%以上，效果很好。在實(shí)際廢水中應(yīng)用，也同樣取得很好的鉻去除效果，因此具有極大的市場(chǎng)前景。
詳細(xì)介紹：
本研究利用鐵銅內(nèi)電解工藝和膨潤土吸附的聯(lián)合作用，對(duì)含鉻廢水進(jìn)行處理。含鉻模擬廢水首先經(jīng)過鐵銅內(nèi)電解法裝置，該出水再經(jīng)膨潤土吸附，以達(dá)到去除效果。并考察了此組合工藝的的各種影響因素。結(jié)果表明：（1）鐵銅內(nèi)電解預(yù)處理確定最佳反應(yīng)參數(shù)為：鐵銅用量之比為8：1，反應(yīng)時(shí)間為100min，pH值為3.0；（2）膨潤土最佳吸附條件為：膨潤土用量為4g/l，反應(yīng)時(shí)間為30min；（3）在最佳反應(yīng)條件下，對(duì)初始濃度分別為30mg/l和60mg/l的實(shí)際制革廢水進(jìn)行了處理，都取得較好的去除效果，其Cr(VI)去除率分別為99.54%和99.32%。

作品圖片

  • 鐵銅內(nèi)電解－膨潤土組合工藝處理含鉻廢水
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  • 鐵銅內(nèi)電解－膨潤土組合工藝處理含鉻廢水
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作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

鉻中毒主要是指六價(jià)鉻。六價(jià)鉻的毒性比三價(jià)鉻高100倍左右。由于六價(jià)鉻的劇毒性，國家將其列為第一類污染物。此外，鉻還是致癌因子，因此必需對(duì)含鉻廢水進(jìn)行治理。本作品以開發(fā)一種經(jīng)濟(jì)有效的六價(jià)鉻去除工藝為目的，將鐵銅內(nèi)電解法與膨潤土吸附結(jié)合，先對(duì)含鉻模擬廢水進(jìn)行處理，得出最有工藝參數(shù)。并在最佳工藝參數(shù)下，運(yùn)用此組合工藝對(duì)實(shí)際制革廢水中的鉻進(jìn)行處理。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

首次將鐵銅內(nèi)電解法與膨潤土組合，對(duì)含鉻模擬廢水進(jìn)行處理。 （1）鐵銅內(nèi)電解法作為鐵屑內(nèi)電解技術(shù)的新發(fā)展，在很多方面具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，利用廢鐵屑進(jìn)行試驗(yàn)，符合“以廢治廢”的環(huán)保原則。 （2）本項(xiàng)目首次將鐵銅內(nèi)電解法與膨潤土結(jié)合，對(duì)含鉻模擬廢水進(jìn)行還原吸附試驗(yàn)。用改性膨潤土制成過濾吸附池,使處理后的含鉻廢水緩慢通過過濾池,對(duì)高或中等濃度的含鉻廢水鉻的脫除率可達(dá)99 %以上。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

實(shí)際應(yīng)用價(jià)值： 1、通過實(shí)驗(yàn)研究得到處理工藝的較佳運(yùn)行參數(shù)； 2、將本試驗(yàn)方法應(yīng)用于當(dāng)?shù)貙?shí)際制革廢水中鉻的去除； 現(xiàn)實(shí)意義： 本項(xiàng)目利用廢鐵屑－銅絲內(nèi)電解技術(shù)，對(duì)含鉻模擬廢水進(jìn)行處理，堅(jiān)持“以廢治廢”的原則，其填充材料采用鐵皮加工廠的廢料－鐵刨花，減少了化學(xué)品的使用，大大節(jié)約水處理資金的投入，為企業(yè)節(jié)約了環(huán)保投資，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。本研究具有極其重要的應(yīng)用前景。

學(xué)術(shù)論文摘要

本研究利用鐵銅內(nèi)電解工藝和膨潤土吸附的聯(lián)合作用，對(duì)含鉻廢水進(jìn)行處理。含鉻模擬廢水首先經(jīng)過鐵銅內(nèi)電解法裝置，該出水再經(jīng)膨潤土吸附，以達(dá)到去除效果。并考察了此組合工藝的的各種影響因素。結(jié)果標(biāo)明：（1）鐵銅內(nèi)電解預(yù)處理確定最佳反應(yīng)參數(shù)為：鐵銅用量之比為8：1，反應(yīng)時(shí)間為100min，pH值為3.0。（2）膨潤土最佳吸附條件為：膨潤土用量為2g/l，反應(yīng)時(shí)間為20min；（3）在最佳反應(yīng)條件下，對(duì)初始濃度分別為30mg/l和60mg/l的實(shí)際制革廢水中的鉻進(jìn)行了處理，都取得較好的去除效果，其Cr(VI)去除率分別為99.54%和99.32%。

獲獎(jiǎng)情況

（1）2011年6月24日至26日在南京召開的IEEE生物工程、化學(xué)與環(huán)境科學(xué)國際會(huì)議（BCES 2011），會(huì)議論文由IEEE出版并被Ei全文核心檢索。 論文題目為：The treatment of chromate waste water with Fe-Cu internal electrolysis coupling with bentonite。 （2）2011年5月份在國內(nèi)核心期刊《環(huán)境科學(xué)與管理》上刊出。 論文題目為：鐵銅內(nèi)電解-膨潤土組合工藝處理含鉻廢水。

鑒定結(jié)果

我們認(rèn)為該工藝高效、環(huán)保，成本低，操作簡(jiǎn)便、方便，是適用于制革工業(yè)中產(chǎn)生的鉻廢水的處理。此工藝“以廢治廢”，符合國家提倡的環(huán)保要求，運(yùn)用領(lǐng)域廣泛，不僅具有很好的社會(huì)效益，并且有很好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

現(xiàn)有技術(shù)：催化鐵內(nèi)電解技術(shù)；鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)塔等； 技術(shù)文獻(xiàn)的檢索目錄： [1] 王永廣，楊劍鋒.微電解技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的研究與應(yīng)用.環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2002,Vol.3（4）:69-73 [2] 楊玉杰，孫劍輝.鐵屑法處理活性艷紅廢水動(dòng)力學(xué)模型.化工環(huán)保，1996，Vol.16（3）:137-141 [3] 徐文英，周榮豐，馬魯銘等.催化鐵內(nèi)電解處理難降解廢水的方法，中國專利：CN_1382649A，2002年49期 [4] 徐文英，周榮豐，高廷耀.催化鐵內(nèi)電解法處理難降解有機(jī)廢水.上海環(huán)境科學(xué)，Vol.2003，22(6)：402-405等。

同類課題研究水平概述

工業(yè)上含鉻廢水的處理方法有：化學(xué)還原法、離子交換法、電解法、電滲析法、反滲透法、生物法等。化學(xué)法由于投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好，應(yīng)用最為普遍，但存在著工藝流程復(fù)雜、操作繁瑣，適用pH值范圍狹窄，還原劑用量較多等缺點(diǎn)。其它方法則因處理費(fèi)用高、實(shí)用化程度低，在實(shí)際廢水處理工藝中應(yīng)用率較低，難以在一些中小型工廠中推廣使用。 鐵炭內(nèi)電解法是目前應(yīng)用最廣的內(nèi)電解法處理技術(shù)。此法具有適用范圍廣、處理效果好、使用壽命長、成本低廉及操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，并使用廢鐵屑為原料，也不需消耗電力資源。但其也存在缺陷，鐵屑處理廢水通常是在酸性條件下進(jìn)行的，但在酸性條件下，產(chǎn)生的鐵量大，加堿中和時(shí)產(chǎn)生沉淀物多，增加了脫水工段的負(fù)擔(dān)，而廢渣的最終歸屬也成了問題；鐵屑處理廢水通常是需要大量曝氣，影響了對(duì)有機(jī)物的還原效果，且能耗高，造成鐵的消耗量大，產(chǎn)生大量的污泥；鐵屑處理裝置經(jīng)一段時(shí)間的運(yùn)行后，鐵屑易結(jié)塊，出現(xiàn)溝流等現(xiàn)象，大大降低處理效果。且反應(yīng)床高時(shí)，底部的鐵屑?jí)簩?shí)作用過大，易結(jié)塊，可能在運(yùn)行過程中表面沉積沉淀物使鐵產(chǎn)生鈍化，降低處理效果。 目前，含鉻廢水已進(jìn)入綜合防治、回收利用與總量控制階段。因此，含鉻廢水治理應(yīng)從治本開始，采用綜合防治技術(shù)，避免二次污染，并盡量做到多回收、多利用，變廢為寶。國內(nèi)外在處理廢水方面，主要的發(fā)展趨勢(shì)為：針對(duì)不同性質(zhì)的廢水，積極開發(fā)內(nèi)電解法與其他處理方法有機(jī)的結(jié)合，探討最佳的組合工藝和最佳實(shí)驗(yàn)條件。
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