電鍍是利用化學(xué)和電化學(xué)方法在金屬或在其他材料表面鍍上各種金屬。電鍍廢水主要來自地面清洗水，滴、漏、滲帶出的電鍍液及廢電鍍液等。由電鍍工業(yè)產(chǎn)生的電鍍廢水成分非常復(fù)雜，除含氰(CN-)廢水和酸堿廢水外，重金屬廢水是電鍍業(yè)潛在危害性極大的廢水類別,重金屬離子是電鍍廢水中的重要污染物，能對環(huán)境造成嚴重污染。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國電鍍廠每年排出的廢水約40億m3。電鍍廢水的治理在國內(nèi)外普遍受到重視，目前已研制出多種治理技術(shù)，如有毒轉(zhuǎn)化為無毒、有害轉(zhuǎn)化為無害、回收貴重金屬、水循環(huán)使用等技術(shù)，可消除和減少重金屬的排放量。隨著電鍍工業(yè)的快速發(fā)展和環(huán)保要求的日益提高，公認較好的電鍍廢水處理技術(shù)有以下幾種：化學(xué)法、膜分離技術(shù)、螯合沉淀法、HR型（系列）除鉻機、生化法、高壓脈沖電凝加硅藻精土整合技術(shù)。粉煤灰、煤渣等是工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物，儲量豐富，廉價易得。本研究主要采用化學(xué)物理吸附方法，探討工業(yè)廢棄物粉煤灰、煤渣、膨潤土和沸石4種處理劑對電鍍廢水中重金屬離子的去除效果，篩選出去除效果相當且經(jīng)濟的處理劑，降低處理電鍍廢水的成本，為電鍍廢水的處理提供理論依據(jù)。

1·材料與方法

1.1 試驗材料

重金屬處理劑：粉煤灰、煤渣、膨潤土、沸石；電鍍廢水：采自肇慶某電鍍廠，測得廢水中各重金屬本底值分別為：Cu2+濃度100.99mg/L，Zn2+17.82mg/L，Cr6+1.60mg/L，Ni2+70.31mg /L，Pb2+0.29mg/L，其中Cu2+、Zn2+、Ni2+濃度含量超標〔《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)〕。

1.2 試驗方法

本試驗采用單因素三水平設(shè)計方案，每種處理劑設(shè)的3個用量水平分別為0.3、0.6、0.9g/mL廢水，用量范圍參照曾芳、胡濤等的用量水平，連同無處理劑空白對照（不添加處理劑，其他操作步驟相同），共13個處理，每個處理設(shè)3次重復(fù)。

將4種處理劑分別加入25mL電鍍廢水中，靜置10min，再用1mol/L的 NaOH調(diào)節(jié)pH值至7.0~7.5，慢速振蕩15min，過濾，測定濾液中Cu2+、Zn2+、Ni2+的濃度。換算出處理劑對Cu2+、Zn2+、 Ni2+的去除率(%)，計算公式如下：

測定方法：濾液中Cu2+、Zn2+、Ni2+含量采用原子吸收光譜法。

2·結(jié)果與分析

2.1 處理劑用量對Cu2+去除效果的影響

由圖1得知，3個用量水平的粉煤灰和煤渣處理Cu2+去除率之間無顯著差異，處于 95.79%~96.71%范圍內(nèi)，兩者對Cu2+的去除效果比較接近，介于膨潤土和沸石之間。3個用量水平的膨潤土和沸石的Cu2+去除率有顯著差異，Cu2+去除率隨用量的增加而顯著增大，即0.3g<0.6g<0.9g。當處理劑用量水平為0.3g時，粉煤灰、煤渣、沸石3種處理 Cu2+的去除率都分別顯著大于膨潤土的去除率；用量為0.6g時，粉煤灰和煤渣的去除率都高于膨潤土的去除率，且小于沸石的去除率；用量為0.9g時，膨潤土和沸石的去除率都高于粉煤灰和煤渣的去除率。整體而言，膨潤土對電鍍廢水Cu2+的去除效果最差，沸石對Cu2+的去除效果最好。粉煤灰和煤渣的去除效果相當，介于膨潤土、沸石兩者之間。但經(jīng)過處理的電鍍廢水中含Cu2+的濃度仍沒有達到國家排放標準0.5mg/L，說明處理劑的用量仍舊偏低。

2.2 處理劑用量對Zn2+去除效果的影響

由圖2得知，隨著用量水平的增加，煤渣、膨潤土對Zn2+的去除率無顯著性差異，粉煤灰、沸石對Zn2+的去除率呈上升趨勢。粉煤灰和膨潤土3個用量水平的Zn2+去除率都顯著高于煤渣和沸石處理的。當處理劑用量水平為0.3g時，粉煤灰、煤渣、膨潤土、沸石對廢水中Zn2+的去除率存在差異，其中膨潤土最高，達到100%，其次是粉煤灰和煤渣，沸石的最低。當處理劑用量為0.6g時，粉煤灰和膨潤土對Zn2+的去除率均為100%，顯著高于煤渣和沸石，而煤渣對Zn2+的去除率顯著高于沸石；與處理劑用量為0.9g時結(jié)果相同。上述結(jié)果表明，粉煤灰和膨潤土對Zn2+的去除效果優(yōu)于煤渣和沸石，且粉煤灰和膨潤土的去除效果相差不大。在0.3g、0.6g、0.9g3個用量水平下經(jīng)粉煤灰和膨潤土處理的Zn2+濃度都在0~0.5mg/L之間，達到了國家排放標準1.5mg/L。而粉煤灰的市場價格僅為膨潤土的1/5，因此可用粉煤灰代替膨潤土來處理Zn2+，能降低80％的成本。另外，煤渣對Zn2+的去除效果顯著優(yōu)于沸石，且煤渣的3個用量水平的去除效果均達到了國家排放標準�？傮w而言，膨潤土對電鍍廢水Zn2+的去除效果最好，粉煤灰的去除效果次之，沸石的去除效果最差。

2.3 處理劑用量對Ni2+去除效果的影響

由圖3可知，隨著粉煤灰、煤渣、膨潤土、沸石用量水平的增加，Ni2+的去除率有上升的趨勢。當處理劑用量水平為0.3g時，膨潤土處理劑對廢水中Ni2+的去除率顯著高于粉煤灰和煤渣的；粉煤灰和煤渣的去除率都顯著高于沸石，且粉煤灰和煤渣對Ni2+的去除率間無顯著差異，當處理劑用量為0.6g時，4個處理對Ni2+的去除率表現(xiàn)為膨潤土>粉煤灰>煤渣>沸石。當處理劑用量為0.9g時，4個處理對Ni2+的去除率的表現(xiàn)與用量為0.6g時相同。結(jié)果表明，沸石對Ni2+的去除效果最差，平均去除率為66.0%；膨潤土的去除效果最好，平均去除率為93.6%，是沸石的1.41倍。粉煤灰和煤渣對Ni2+的去除效果相近，介于沸石和膨潤土兩者之間。

3·結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，在相同的用量水平下，粉煤灰、煤渣、沸石對Cu2+、Zn2+、 Ni2+的去除效果均存在差異，具體表現(xiàn)為：粉煤灰對Zn2+的去除效果最好，Cu2+的次之，Ni2+的最差；煤渣對Cu2+和Zn2+的去除效果相近，且都優(yōu)于對Ni2+的去除效果；沸石Cu2+的去除效果最好，Zn2+的次之，Ni2+的最差。膨潤土對3種重金屬離子的去除效果無顯著差異，且相對其他處理劑較好，去除率均達91.5%以上；4種處理劑中，沸石對Cu2+的處理效果最好，膨潤土對Zn2+和Ni2+的處理能力最好，粉煤灰和煤渣的處理能力為兩者之間。

不同用量水平的煤渣對Cu2+、Zn2+、Ni2+離子去除效果的影響與粉煤灰的相近。其原因可能是由于粉煤灰與煤渣同屬于碳系物質(zhì)，其成分與結(jié)構(gòu)十分類似，對重金屬的處理效果的差異也比較小。4種處理劑中，沸石對Cu2+的去除效果最好，對Zn2+和Ni2+的去除效果最差。由于處理吸附時間不同，且未對沸石進行前期改性，固本研究中沸石對Zn2+和Ni2+的去除率要低于羅道成等人的結(jié)果。膨潤土對Cu2+的去除效果最差，對Zn2+和Ni2+的去除效果最好，與沸石相反。表明不同的處理劑對不同的重金屬有選擇性的吸附。粉煤灰和膨潤土對Cu2+和Zn2+的去除效果相近，由于粉煤灰的市場價格僅為膨潤土的1/5，實際生產(chǎn)中可用粉煤灰代替膨潤土對重金屬離子進行處理，可節(jié)約80％的成本，此結(jié)果與齊廣才等人的研究結(jié)果相近。且粉煤灰為電廠燃煤排出的廢渣，以廢治廢，成本低廉，易于推廣。

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