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香根草吸附污水中Cr(Ⅵ)的影响因素及机理研究

陈贝贝  
【摘要】: 随着铬及其化合物在工业中的广泛应用,导致大量含铬废水、废渣产生,对水体造成严重污染。香根草作为一种在生态环境保护、治理方面已逐步被推广的多年生草本植物,其修剪物和干植株目前在污水处理方面的应用仍是空白。本文研究了香根草对水中Cr(Ⅵ)的去除效果及去除机理.实验考察了pH,温度,香根草修剪物和干植株粒径大小对吸附效果的影响,进而确定了修剪物和干植株去除Cr(Ⅵ)的最佳条件.结果表明,pH越低,香根草对Cr(Ⅵ)的去除能力越大,当PH=2时,香根草去除Cr(Ⅵ)的表现最佳;香根草去除Cr(Ⅵ)的速度随温度升高而加快。在75℃时,1g香根草完全去除100mL浓度为100mg/L的溶液中的Cr(Ⅵ)仅需要5小时,而在35℃时则需84小时;具有不同粒径的香根草颗粒对Cr(Ⅵ)的去除速度不同,粒径越小,其去除速度越高;由此可知,香根草在温度越高,pH越低且香根草颗粒粒径越小时,能够达到的处理效果越好。当有SO42-、NO3-存在时,不同的浓度会对香根草去除Cr(Ⅵ)的效果产生不同的影响,溶液中SO42-的浓度较小时,会对处理产生抑制作用;当SO42-浓度增大时,虽然在一开始仍会对处理产生一定的抑制作用,但随着时间的变化,抑制作用逐渐消失,最后表现为促进作用;N03-同在不同的浓度时表现出对香根草去除溶液中的Cr(Ⅵ)作用不同,当N03-浓度为250mg/L时,对香根草去除Cr(Ⅵ)的影响与对照样比较几乎可以忽略;当N03-浓度为100mg/L和500mg/L时,对香根草的吸附作用具有明显的抑制效果。通过对处理液中总铬的测定发现,在Cr(VI)的去除过程中,Cr(Ⅲ)伴随着Cr(Ⅵ)浓度的降低出现并且其浓度不断上升,且溶液pH和氧化还原电位均产生变化且变化趋势与Cr(Ⅵ)的还原相符合,说明香根草不仅可以将Cr(Ⅵ)从溶液中去除,而且还可将其还原成为低毒的Cr(Ⅲ),在这一过程中要消耗一定的H+。使用0.5mo1/L的H2SO4和1mol/L的NaOH对达到吸附平衡的香根草进行脱附处理之后发现,H2SO4仅能提洗出Cr(Ⅲ),而1mol/L的NaOH可同时提洗出Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)。由此可以推断,铬被吸附在香根草表面时,Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)两种形态都存在。香根草去除含铬废水中的Cr(Ⅵ)是由还原反应和吸附共同作用的结果。


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