當(dāng)前，針對(duì)電鍍工藝產(chǎn)生廢水當(dāng)?shù)闹亟饘匐x子進(jìn)行治理的方法，主要可以劃分為化學(xué)法和離子交換法兩種，但在實(shí)際應(yīng)用中這兩種方法都會(huì)產(chǎn)生二次污染問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)電鍍廢水有效的治理�；诖�，本文開(kāi)展腐植酸樹(shù)脂在電鍍廢水中重金屬離子吸附中的應(yīng)用研究。
1、電鍍廢水中重金屬離子吸附方法設(shè)計(jì)
1.1 試劑與設(shè)備選擇
在對(duì)電鍍廢水當(dāng)中的重金屬離子進(jìn)行吸附時(shí)，為了達(dá)到更加良好的吸附效果，本文在對(duì)試劑和設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，首先需要明確以下幾點(diǎn)原則：第一，所選擇的試劑或設(shè)備其成本不得超過(guò)電鍍工藝本身的價(jià)值，并且做到滿足吸附的經(jīng)濟(jì)效益；第二，在選擇設(shè)備和試劑時(shí)不可選擇會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成二次污染的實(shí)際或設(shè)備。
基于上述兩點(diǎn)原則，本文選擇的試劑包括：腐植酸樹(shù)脂原料；氯化氫（HCl）溶液；醋酸鈣（C4H6CaO4）溶液；選用銅離子Cu2+、鋅離子Zn2-和鉻離子Gr3+溶液作為本文吸附方法中的儲(chǔ)備液，在使用過(guò)程中需將其稀釋至相應(yīng)的濃度；吸附過(guò)程中所使用的所有水溶液均為蒸餾水。吸附過(guò)程中所需的儀器設(shè)備包括IES16-1852型電動(dòng)攪拌機(jī)，該型號(hào)電動(dòng)攪拌機(jī)電源為AC220V±10%；攪拌功率為55W；攪拌轉(zhuǎn)速為50~1200r/min，用于對(duì)各種試劑溶液進(jìn)行攪拌。其次，選用pHS-125C47型號(hào)酸度計(jì)，該型號(hào)酸度計(jì)級(jí)別為0.1級(jí)；測(cè)量參數(shù)包括pH值和mV；分辨率為0.001pH/1mV；穩(wěn)定性為（±0.03pH±1個(gè)字）/3h；尺寸為125mm×55mm×0.2mm，主要用于對(duì)溶液的酸堿度進(jìn)行測(cè)量。最后選擇SF-1652型號(hào)超級(jí)數(shù)顯恒溫設(shè)備，該型號(hào)恒溫設(shè)備溫度范圍在-25~100℃范圍之間；溫度波動(dòng)度為±0.005~±0.03℃；控制方式是采用無(wú)氟制冷技術(shù)完成。
1.2 基于腐植酸樹(shù)脂的吸附柱制備
在完成對(duì)試劑與設(shè)備的選擇后，還需要對(duì)基于腐植酸樹(shù)脂完成對(duì)吸附柱的制備。首先，稱取一定量粒徑為0.2mm的泥炭，將其放入在潔凈的反應(yīng)容器當(dāng)中，再加入適量氫離子濃度指數(shù)較低的造紙廢液，在加入的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)控制泥炭與酸性造紙溶液之間的質(zhì)量比值為4∶2，再加入適量的清水，利用IES16-1852型電動(dòng)攪拌機(jī)對(duì)其進(jìn)行攪拌，直到充分融合后停止。在1×1的刮板上，完成其造粒成型操作，并將其放置在溫度為280℃的環(huán)境中充分加熱50~90min。完成加熱后，待其完全冷卻，將上述選用的1.5mol/L氯化氫（HCl）溶液作為侵入液將上述制備產(chǎn)物浸取2.5h，再利用清水對(duì)其進(jìn)行清洗，直到制備的產(chǎn)物當(dāng)中沒(méi)有氯離子為止，并將其放入在100℃的烘箱當(dāng)中進(jìn)行烘干，得到的產(chǎn)物即為腐植酸樹(shù)脂吸附試劑。
為確保最終吸附效果，還需要對(duì)吸附柱進(jìn)行制備，將通過(guò)本文上述操作制備的腐植酸樹(shù)脂吸附試劑放置在盛有清水的容器當(dāng)中，并讓水面完全浸沒(méi)腐植酸樹(shù)脂吸附試劑，每隔25min進(jìn)行一次攪拌，將其浸泡一天使腐植酸樹(shù)脂吸附試劑當(dāng)中的氣泡被充分去除后，將兩根有機(jī)玻璃柱內(nèi)注入一般體系自來(lái)水，并將其放入到腐植酸樹(shù)脂吸附試劑當(dāng)中，始終保持水面超過(guò)腐植酸樹(shù)脂吸附試劑面，以此完成對(duì)吸附柱的制備。
1.3 電鍍廢水中重金屬離子動(dòng)態(tài)吸附
根據(jù)上述操作完成前期的準(zhǔn)備后，最后對(duì)電鍍廢水中重金屬離子進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附。在溫度為25℃的環(huán)境下，將含有重金屬離子的電鍍廢水溶液逆流通入到本文上述植被的吸附柱當(dāng)中，并利用動(dòng)態(tài)法完成腐植酸樹(shù)脂的吸附。在吸附過(guò)程中，需要控制其過(guò)濾速度控制在2.5mL/min，并保證溶液的氫離子濃度指數(shù)適中保持在4.0~4.5范圍以內(nèi)。
由于在實(shí)際操作的過(guò)程中，受到周圍環(huán)境以及吸附過(guò)程中本身產(chǎn)生的熱量影響，吸附柱的溫度會(huì)呈現(xiàn)出一定的上升趨勢(shì)，加之動(dòng)態(tài)平衡的原因，會(huì)造成最終動(dòng)態(tài)吸附量與預(yù)期相比下降的問(wèn)題。因此，針對(duì)這一問(wèn)題，在具體進(jìn)行電鍍廢水中重金屬離子吸附的過(guò)程中還需要將整個(gè)吸附過(guò)程放入到本文上述選用的SF-1652型號(hào)超級(jí)數(shù)顯恒溫設(shè)備當(dāng)中，以此確保其溫度始終保持不變，增加動(dòng)態(tài)吸附量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電鍍廢水中重金屬離子的高效吸附。
2、對(duì)比實(shí)驗(yàn)
本文通過(guò)上述論述完成對(duì)基于腐植酸樹(shù)脂的電鍍廢水中重金屬離子吸附方法理論設(shè)計(jì)，為進(jìn)一步驗(yàn)證該方法在實(shí)踐應(yīng)用中的效果，將其與傳統(tǒng)吸附方法進(jìn)行對(duì)比，開(kāi)展如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
選用某電鍍工藝廠在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，廢水當(dāng)中含有大量的鉛離子Pb2+、鎳離子Ni2+、鋅離子Zn2-和鉻離子Gr3+，分別利用本文提出的吸附方法和傳統(tǒng)吸附方法對(duì)該廢水當(dāng)中的不同重金屬離子進(jìn)行吸附。為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的客觀性，兩種吸附方法除了本文上述論述內(nèi)容涉及的相關(guān)環(huán)節(jié)有所差異外，其余操作均保持一致，并將兩種吸附方法均放置在SF1652型號(hào)超級(jí)數(shù)顯恒溫設(shè)備當(dāng)中，完成吸附操作。表1為銅離子Cu2+、鋅離子Zn2-和鉻離子Gr3+等重金屬離子在電鍍廢水當(dāng)中的初始濃度對(duì)應(yīng)表。
結(jié)合表1中所示內(nèi)容，將其與本文吸附方法和傳統(tǒng)吸附方法完成相應(yīng)操作后得出的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以此驗(yàn)證兩種吸附方法的實(shí)際應(yīng)用效果。將兩種吸附方法完成吸附后的電鍍廢水中各個(gè)重金屬離子濃度含量進(jìn)行記錄，并繪制成如圖1所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表。
從圖1實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，本文方法和傳統(tǒng)方法在對(duì)電鍍廢水中重金屬離子進(jìn)行吸附后各個(gè)重金屬離子的濃度與表1中數(shù)據(jù)相比均得到了明顯降低，但明顯本文方法的吸附效果更好針對(duì)五種不同重金屬離子吸附后均能夠滿足電鍍廢水中重金屬離子小于1.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)要求。
因此，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明，本文提出的基于腐植酸樹(shù)脂的電鍍廢水中重金屬離子吸附方法在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效降低電鍍廢水中的重金屬離子濃度，取得更加良好的吸附效果。
3、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，電鍍廢水是電鍍工藝當(dāng)中常見(jiàn)的一種工業(yè)廢水，若不進(jìn)行合理的處理會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的威脅，進(jìn)一步影響到工業(yè)生產(chǎn)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文通過(guò)開(kāi)展上述研究，結(jié)合腐植酸樹(shù)脂提出一種全新的吸附方法，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明了該方法的實(shí)際應(yīng)用效果，將其應(yīng)用于實(shí)際能夠有效解決電鍍工藝廢水污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)綠色工藝生產(chǎn)。（來(lái)源：山東省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院有限公司）
