電鍍廢水來源于電鍍生產過程中的鍍件清洗、鍍液過濾工序以及因操作或管理不善導致的“跑、冒、滴、漏”等。電鍍廢水主要含有鉻、銅、鎳、鋅、錫等金屬離子，其次是酸、堿類污染物，有些還含有氰化物、表面活性劑等。2008年實施的GB21900—2008《電鍍污染物排放標準》首次將CODCr納入考量指標，其規定CODCr排放限值為80mg/L。

目前電鍍廢水的物化處理方法主要是集中處理廢水中的各種重金屬，對去除CODCr考慮甚少，而且各種物化方法不同程度地存在工藝復雜、能耗大、成本高、占地面積大、運轉費用高、有二次污染等問題，需對現有處理方法進行調整。粉末活性炭活性污泥法(PACT法)是美國杜邦公司開發的一種強化生物處理方法，此法可充分發揮活性炭的優良吸附能力及微生物氧化的協同增效作用，其抗毒能力和分解作用均較強。

據文獻報道，與SBR法相比，PACT法在處理印染廢水、有機廢水、化工廢水和含重金屬的工業廢水時具有明顯的優勢，且處理效果良好，可用于處理電鍍廢水。筆者采用粉末活性炭對電鍍廢水中的CODCr進行靜態吸附研究，以期為PACT法處理電鍍廢水奠定一定的理論基礎。

1實驗部分

1.1材料與儀器

水樣：晉江東石鎮華懋電鍍集控區二次廢水，其水質指標：顏色呈黃綠色，CODCr約為260~420mg/L，pH為6.5~8.0，Cu2+約為18.11~24.67mg/L，總鉻為0.08~0.16mg/L，Zn2+約8.57~14.11mg/L，Ni2+約8.43~13.78mg/L。

吸附劑：商用粉末活性炭(PAC)、顆粒活性炭(GAC)，廣東汕頭西隴化工有限公司提供，使用前在105℃下預干燥2h。

儀器：DELTA-320型精密pH計，梅特勒-托利多公司;TAS-986原子吸收分光光度計，北京普析通用儀器有限公司;ZHWY-211B型恒溫培養振蕩器，廈門德科科技有限公司;DHG-9070A型電熱恒溫鼓風干燥箱，上海精宏實驗設備有限公司。

1.2實驗方法

稱取一定質量的PAC置于500mL錐形瓶中，加入250mL電鍍廢水，在一定溫度和pH條件下，以150r/min的速度振蕩吸附一定時間，靜置、過濾，測定濾液的CODCr。

1.3分析方法

CODCr、Zn、Cu、Ni、Cr、pH均采用標準分析方法進行測定。

2結果與討論

2.1PAC與GAC的吸附效果比較

在反應溫度為25℃、振蕩速度為150r/min、反應時間為2h的實驗條件下，考察了PAC和GAC對電鍍廢水中CODCr的去除效果。根據文獻，選擇PAC投加量為15～220mg/L，結果如表1所示。由表1可以看出，PAC對電鍍廢水的CODCr去除效果高于GAC，這與PAC具有更大的比表面積相一致。

2.2PAC投加量對CODCr去除效果的影響

在25℃下投加一定量的PAC，振蕩吸附12h，過濾，測定濾液的CODCr，結果如圖1所示。

圖1PAC投加量對CODCr去除效果的影響

由圖1可知，PAC投加量對CODCr的去除效果影響較大，隨PAC投加量的增加CODCr去除率逐漸提高，當PAC超過0.8g/L時，CODCr去除率逐漸趨于平穩。由此確定PAC最佳投加量為0.8g/L。

2.3吸附時間對CODCr去除效果的影響

在25℃下加入0.8g/LPAC，每隔1h取樣，過濾后測定其CODCr，考察吸附時間對CODCr去除率的影響，見圖2。

圖2吸附時間對CODCr去除效果的影響

由圖2可知，CODCr隨PAC吸附時間的延長呈下降趨勢，2h時吸附趨于平衡，隨后CODCr去除率穩定在21%～25%。確定PAC最佳吸附時間為2h。

2.4pH對PAC吸附效果的影響

在吸附溫度為25℃、PAC投加量為0.8g/L的條件下，用1mol/L的H2SO4和NaOH調節廢水的pH至6.5～8.5(考慮到后續的生化處理，實驗考察了活性污泥微生物最適宜生長的pH范圍)，吸附2h后過濾，測定濾液CODCr，結果如圖3所示。

圖3pH對PAC吸附效果的影響

由圖3可知，在實驗考察的整個pH范圍內，CODCr去除率呈先上升后下降的趨勢，pH=8時去除效果最佳。這可能是由于在此pH范圍內，PAC表面發生了堿性離解，使得PAC帶正電，水中有機物的主要官能團如羧基、酚羥基等因失去質子而帶負電，增強了吸附劑與吸附質之間的黏附作用，從而提高了PAC對CODCr的去除效果。實驗確定吸附過程中最適宜的pH為8。

2.5溫度對PAC吸附效果的影響

調節廢水pH至8，在PAC投加量為0.8g/L、吸附時間為2h的條件下，考察溫度對PAC吸附效果的影響，結果如圖4所示。

圖4溫度對PAC吸附效果的影響

由圖4可知，隨著溫度的升高，PAC對CODCr的去除效果反而降低，溫度為10℃時的去除效果最好。這是因為吸附過程一般為放熱反應，溫度升高不利于吸附反應的進行。出于能耗與經濟性方面的考慮，最終確定吸附溫度為25℃。

2.6吸附等溫線模型

向10個錐形瓶中分別加入250mL電鍍廢水，投加0～800mgPAC，在前述最優吸附條件下進行試驗，測定吸附后水樣的CODCr，確定相應的吸附等溫線。據文獻，采用CODCr或TOC表征溶于廢水中的有機物濃度，其吸附等溫線可用單組分吸附等溫式表示，但吸附等溫線可能呈曲線或折線。

整理數據進行Freundlich吸附等溫線擬合(見圖5)，得到實驗溫度下PAC對CODCr的吸附等溫式：

圖5Freundlich吸附等溫線擬合（25℃）

式中：Qe———平衡吸附量，mg/mg;

Ce——CODCr的吸附平衡質量濃度，mg/L;

K及1/n——無量綱吸附常數。

一般吸附常數1/n>2時，就可認為吸附劑對CODCr的吸附性能較差。本實驗中PAC對CODCr的吸附常數1/n為8.93>2，故PAC對電鍍廢水中的CODCr吸附性能較差。

3結論

(1)去除電鍍廢水中的CODCr時，粉末活性炭的效果優于顆粒活性炭，其CODCr去除率為14.3%。

(2)PAC的最佳吸附條件：溫度為25℃，pH=8，PAC投加量為0.8g/L，吸附時間為2h，在此條件下，CODCr的去除率在20%左右。

(3)Freundlich等溫擬合表明：PAC對電鍍廢水中的CODCr吸附效果較差。
 
  引述資料來源：中國知網。登載此文出于傳播更多信息之目的，并不意味證實其描述，或贊同其觀點，文章內容僅供參考。