鉻污染主要來源于鉻鹽生產(chǎn)､電鍍､革鞣､冶金､染料､電子等工業(yè)領(lǐng)域[1-3]。水體環(huán)境中鉻一般以Cr(VI)和Cr(III)的形式存在，Cr(VI)具有很強(qiáng)的流動(dòng)性，長(zhǎng)期暴露在六價(jià)鉻環(huán)境中會(huì)慢性中毒引發(fā)癌癥[4]，特別是肺癌。Cr(III)是人體必需的微量元素之一，但過多攝入也對(duì)人體健康有害，成年人每人每天鉻的最高容許攝入量為20~50μg[5-9]。由于在天然水環(huán)境的pH范圍內(nèi)Cr(III)的溶解度很低，因此研究者主要關(guān)注的是Cr(VI)的處理技術(shù)。

　　用于去除水中六價(jià)鉻的方法很多，如化學(xué)還原､吸附､離子交換､膜分離､生物修復(fù)和電化學(xué)修復(fù)等[10-15]�；瘜W(xué)還原法因設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，占地面積小，運(yùn)行管理方便，處理效果好，對(duì)水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)而被普遍認(rèn)可和采用，90%以上的鉻污染水采用此法處理，比較常用的還原劑包括含鐵或硫的還原態(tài)的物質(zhì)[16-20]。自20世紀(jì)80年代以來，零價(jià)鐵就被廣泛用于地下水原位修復(fù)[21]，它具有廉價(jià)､高還原勢(shì)和反應(yīng)速度快的特點(diǎn)。雖然近年來利用零價(jià)鐵還原水 中六價(jià)鉻的相關(guān)報(bào)道很多，但某些研究結(jié)果卻不一致，如共存陰陽離子的影響，并且對(duì)于六價(jià)鉻還原后產(chǎn)生的三價(jià)鉻的處理并未做說明。

　　因此，本文以六價(jià)鉻為目標(biāo)物，研究零價(jià)鐵還原水中六價(jià)鉻的去除效率，并考察溶液初始pH值､反應(yīng)溫度､零價(jià)鐵投量､水中常見陰陽離子對(duì)去除效率和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響，同時(shí)還對(duì)其還原后產(chǎn)生的含鉻沉淀污泥進(jìn)行了堿激發(fā)礦渣固定化處理，為零價(jià)鐵修復(fù)水中六價(jià)鉻污染及其產(chǎn)生的沉淀污泥的處置提供參考。

　　1 實(shí)驗(yàn)與方法

　　1.1 儀器和試劑

　　主要儀器:恒溫磁力攪拌器(上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司);InoLabpH7110型pH計(jì)(德國WTW 公司);T6紫外-可見分光光度計(jì)(北京普析通用有限公司);快速養(yǎng)護(hù)箱(無錫市華南實(shí)驗(yàn)儀器有限公司);恒溫恒濕箱(上海三騰儀器有限公司);全自動(dòng)翻轉(zhuǎn)式振蕩器(湖南金蓉園儀器設(shè)備有限公司);膠砂試體成型(ISO)振實(shí)臺(tái)(中科儀器);恒溫水浴鍋(金壇市雙捷實(shí)驗(yàn)儀器廠);恒溫槽(寧波新芝生物科技股份有限公司)。

　　主要試劑:重鉻酸鉀(基準(zhǔn)試劑);濃硫酸和硝酸(優(yōu)級(jí)純);丙酮(色譜純);鐵粉､二苯炭酰二肼､鉻酸鉀､氫氧化鈣等(分析純)。

　　實(shí)驗(yàn)材料:礦渣取自某混凝土生產(chǎn)廠(為高爐冶煉生鐵時(shí)得到的熔融物，平均粒徑23.918μm，比表面積為2.87m2/g);電鍍污泥取自某電鍍廠。

　　1.2 分析方法

　　溶液pH值采用pH計(jì)測(cè)定;Cr(VI)濃度采用二苯炭酰二肼比色法測(cè)定;TCr濃度采用原子吸收光譜儀(5300DV)進(jìn)行測(cè)定;電鍍污泥和礦渣樣品元素組成采用X射線熒光光譜儀(帕納克PW4400)進(jìn)行測(cè)定(結(jié)果見表1);電鍍污泥中Cr(VI)含量測(cè)定采用堿消解前處理，再采用二苯炭酰二肼比色法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表1。

　　1.3 實(shí)驗(yàn)方法

　　1.3.1 水中Cr(VI)還原實(shí)驗(yàn)

　　稱取一定質(zhì)量的鉻酸鉀，用去離子水配置成一定濃度的含Cr(VI)溶液作為母液，然后取一定體積的含Cr(VI)母液，稀釋至1L，配成Cr(VI)濃度為5.0mg/L的溶液，轉(zhuǎn)移至1L的三口瓶中，加入一定質(zhì)量的鐵粉，在磁力攪拌器上快速攪拌(轉(zhuǎn)速500r/min)，每隔一定時(shí)間取2mL樣品，經(jīng)0.45μm濾膜過濾后測(cè)定Cr(VI)濃度。

　　1.3.2 沉淀污泥中鉻的固定化實(shí)驗(yàn)

　　將一定質(zhì)量的沉淀污泥與一定比例的礦渣和Ca(OH)2 混合均勻，放入水泥膠砂攪拌機(jī)中攪拌均勻，然后加入一定比例的水，充分?jǐn)嚢韬�，裝入40mm×40mm×160mm三聯(lián)試模，振實(shí)后抹平覆蓋一層保鮮膜，放于快速養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)，于70℃蒸養(yǎng)24h，拆模后放入恒溫恒濕箱內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)(溫度20℃，濕度95%)28d，然后進(jìn)行毒性浸出等實(shí)驗(yàn)。具體材料配比見表2。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　1.4 浸出實(shí)驗(yàn)方法

　　硫酸硝酸法毒性浸出方法參照國家標(biāo)準(zhǔn)《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T299-2007);毒性浸出程序(toxicitycharacteristicleachingprocedure，TCLP)方法參照USEPA Method1311;半動(dòng)態(tài)浸出實(shí)驗(yàn)方法參考美國核協(xié)會(huì)《用短期試驗(yàn)法測(cè)定已固化的低放射性廢物的浸出性》(ANSI/ANS16.1-2003)。

詳情請(qǐng)下載：零價(jià)鐵對(duì)水中六價(jià)鉻還原性能及沉淀污泥中鉻的固定化