1 前言

在電鍍生產(chǎn)中，尤其是在鍍鉻及各種鉻酸鈍化處理時，產(chǎn)生大量的含鉻廢水。對重金屬廢水的處理，只能是轉(zhuǎn)移金屬存在的位置或轉(zhuǎn)變其物理和化學(xué)形態(tài)，采用活性炭吸附法處理含鉻電鍍廢水。當(dāng)含鉻廢水pH值控制在3~4.5之間時，利用活性炭具有的物理吸附，化學(xué)吸附、化學(xué)還原等特性，能有效地吸附廢水中的六價鉻，使含鉻電鍍廢水得到凈化。

2 工藝流程

工藝流程主要包括活性炭預(yù)處理（對新炭），廢水過濾→Cr⁶⁺被吸附→凈化，以及活性炭再生處理等三個部分。

2.1 活性炭及廢水預(yù)處理

預(yù)處理工藝包括活性炭和廢水兩個因素，其目的是提高對廢水中六價鉻的吸附力。對于顆粒狀活性炭新材料，其pH值介于5~7之間，如果不進(jìn)行酸化預(yù)處理，就會降低除鉻效率。經(jīng)過試驗(yàn)，未經(jīng)預(yù)處理的活性炭其除鉻率（Cr⁶⁺）只有60%左右，經(jīng)預(yù)處理后其除鉻率可達(dá)79%。

新活性炭預(yù)處理是采用5%H₂SO₄液在炭柱內(nèi)浸泡8h，然后用水洗干凈，可滿足酸化條件，用于生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，含鉻廢水pH值在3~4.5之間，吸附效果較佳。當(dāng)pH＞5時，吸附效果顯著下降。在堿性條件下六價鉻根本不被吸附，當(dāng)pH≤2時，也不能吸附。

一般鍍鉻或各種金屬件鉻酸鈍化工藝中漂洗產(chǎn)生出的廢水，Cr⁶⁺濃度約在（40~100）mg/L之間，pH值在3.5~6范圍內(nèi)。當(dāng)廢水pH值在5~6之間時，須用5%H₂SO₄溶液進(jìn)行預(yù)調(diào)處理，以滿足Cr⁶⁺被吸附的條件。

2.2 吸附原理

活性炭具有的性質(zhì)就是能夠吸附廢水中重金屬離子（Cr⁶⁺）或?qū)�Cr⁶⁺還原為Cr³⁺，從而達(dá)到回用或使廢水凈化的目的。

2.2.1 物理吸附作用

活性炭具有非常多的微孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，通常，1g活性炭的表面積達(dá)（700~1700）m²，因而具有很強(qiáng)的物理吸附力，能有效地吸附廢水中的六價鉻離子（Cr⁶⁺）。

2.2.2 化學(xué)吸收作用

活性炭的化學(xué)吸收功能是在其制造活化過程中形成的，如炭表面有羧基（—COOH）、羥基（—0H）、羰基（=C-O）等含氧官能團(tuán)，它們都具有靜電吸附功能，能與Cr⁶⁺產(chǎn)生化學(xué)吸附，反應(yīng)如下：

RC-OH+Cr₂O^2-₇→RC-O^-…H⁺…Cr₂O^2-₇

2.3 化學(xué)還原作用

活性炭在強(qiáng)酸性條件下的還原反應(yīng)是一步重要過程，即使Cr⁶⁺還原為Cr³⁺，其反應(yīng)如下：

3C+2Cr₂O^2-₇+16H⁺→3CO₂↑+4Cr³⁺+8H₂O

C+Cr₂O^2-₇+12H⁺→CO↑+2Cr³⁺+6H₂O

我們波濤活性炭廠家認(rèn)為，在活性炭凈化處理機(jī)制中活性炭對廢水中Cr⁶⁺的吸附凈化過程，實(shí)際是綜合條件作用結(jié)果。

3 再生液的綜合利用

目前，許多企業(yè)采用酸再生法將被解收的Cr₂O₃溶液供皮革行業(yè)作鞣革用，或?qū)�Cr₂O₃用來制備綠色拋光膏原料，這些都是綜合利用的有效方式。特別是做拋光膏，用途廣泛，如金屬研磨、金屬拋光、鍍鉻層拋光等，是大有發(fā)展前途的綜合利用方式。

總而言之，不論用何種方法處理，其回收液須嚴(yán)格控制，防止流失，否則將會造成二次污染。

4 活性炭材料的選用

活性炭不僅有粉狀和顆粒狀，而且型號品種繁多。其原因主要取決于孔隙結(jié)構(gòu)及其表面能。研究認(rèn)為，活性炭內(nèi)部孔徑不同，其吸附功能也不一樣。一般來說，作為氣相吸附的活性炭，是以物理吸附為主。被吸附的物質(zhì)分子直徑小，擴(kuò)散速度快，因此選用微孔＜15~20A較有效。用于液相的活性炭，則要求有較大的微孔18~25a，這是因?yàn)橐合辔�附效果受溶質(zhì)的性質(zhì)、濃度、濕度、接觸時間、擴(kuò)散速度和pH值等多種因素的影響。活性炭的大孔（直徑大于30A）亦很重要，因?yàn)樗�能提供通道使溶質(zhì)分子能迅速到達(dá)炭內(nèi)部微孔。要使活性炭有效利用，則微孔隙度和大孔隙須有個平衡。

用于含鉻廢水處理的活性炭，其比表面積大多在1000m²/g左右，活性炭孔徑為18~25a，顆粒大小在20~60目之間。

5 結(jié)論

經(jīng)過多年的實(shí)踐表明，用活性炭法處理含鉻電鍍廢水具有技術(shù)可靠、處理效率高、運(yùn)行費(fèi)用相對低廉等優(yōu)點(diǎn)，但存在廢水處理前的pH值預(yù)調(diào)，出水pH值偏低（一般在4~5之間）、處理材料、設(shè)備技術(shù)參數(shù)選擇較復(fù)雜等問題，要求應(yīng)用單位預(yù)先進(jìn)行相關(guān)的適宜性試驗(yàn)，這也是目前國內(nèi)應(yīng)用不廣泛的主要原因，但仍是一項有發(fā)展?jié)摿Φ碾婂儚U水處理技術(shù)，值得進(jìn)一步研究、推廣。