《小型电镀厂废水处理工程优秀毕业设计完整版(含图纸)》.doc
摘要：电镀是世界三大污染行业之一，随着我国乡镇电镀企业的快速发展，我国电镀污染问题日益严重。本文首先介绍了我国电镀废水的污染现状及其对人体的危害。在分析比较了化学处理、离子交换、电解、生物处理等电镀废水处理方法后，结合乡镇电镀企业对工艺简单、成本低廉的要求，决定采用化学还原沉淀法处理该企业含铬、锌废水。该工艺是用pH=2.5的溶液将Cr6+还原为Cr3+，用NaOH溶液调节pH=8后生成Cr(OH)3和Zn(OH)2沉淀。加入絮凝剂PAC和PAM后，生成的絮体在斜板沉淀池中沉淀。 出水可回用于砂滤反冲洗水及各种溶液的配制，或达标排放，污泥统一交由专业环保公司处理。设计中采用了较为先进的ORP计、在线pH计及液位计，实现了反应过程的自动控制。通过设计计算确定了各构筑物尺寸及设备型式，并说明了设计和运行管理的要求。最后对电镀废水处理的前景进行了展望。关键词：电镀废水；Cr；Zn；化学还原沉淀法：随着我国城镇中电镀废水的增多，作为世界上污染最严重的地区之一，本文针对电镀废水的污染及其对人类造成的巨大危害进行了探讨。 经过研究，我公司采用-法处理该镇的含铬、锌废水，成本低廉，方法是在PH=2.5时将Cr6+转化为Cr3+，再用NaOH将PH调至8，生成Cr(OH)3和Zn(OH)2。加入PAC、PAM药剂后，可进入板池。沉淀后的水可作为沉淀池使用或作为废水处理。并可通过ORP、pH计等仪器测量废水的浓度。 及 ，各字的大小及种类 关键词： ， ， 锌 ， - 目录 引言 1 第一章 电镀废水简介 2 1.1 电镀污染现状 2 1.2 电镀废水的危害 3 1.2.1 含铬废水的危害 3 1.2.2 含锌废水的危害 4 1.3 我国电镀废水处理发展历史 4 第二章 设计背景 5 2.1 项目概况及意义 5 2.2 设计条件 5 2.3 设计原则 4 第三章 电镀废水处理方法比较 6 3.1 化学处理法 6 3.1.1 含铬废水的处理 6 3.1.2 含锌废水的处理 9 3.2 离子交换处理法 10 3.3 电解法 11 3.4 生物法 12 3.4.1 生物絮凝法 12 3.4.2 生物吸附法 12 3.4.3 生物化学法 13 3.4.4 植物修复 133.5 膜分离技术 143.6 离子浮选 143.7 黄原酸法 143.8 腐殖酸法 153.9 活性炭吸附 15 第四章 处理工艺的确定 164.1 工艺流程选择 164.2 工艺流程描述 174.2.1 废水系统 174.2.2 污泥系统 174.2.3 加药系统 174.3 工艺条件控制 17 第五章 单体结构设计计算 185.1 均衡池 185.2 反应池 185.3 斜板沉淀池 215.4 中水池 255.5 滤池 255.6 清水池 265.7 化学药剂加药系统 275.8 污泥处理系统 28 第六章 水力计算 306.1 均衡池泵头 306.2 砂滤池泵头 316.2.1 进水提升泵 316.2.2 反冲洗水泵 31 第七章 设计管理要求 337.1 设备与材料要求 337.2 电气控制系统设计要求 337.2.1 处理系统自动控制方式 337.2.2 处理系统手动控制方式 347.3 处理药剂及药物消耗 347.3.1 处理药剂 347.3.2 药物损失估算 347.4 运行管理注意事项 35 第八章 电镀废水处理的发展前景 36 参考文献 37 致谢 49 附录 40 外文译文 40 外文原文 52 引言 电镀是世界三大污染行业之一。 随着我国乡镇电镀企业的快速发展，我国电镀污染问题日益严重。
小型电镀厂往往是区内的乡镇企业，这些电镀厂废水量较小，日排放量只有几十吨，污染因子也较小，大部分是含铬、锌的酸性废水，但危害性很大，必须进行处理。这类企业大多地处郊区，技术经济实力较弱。对废水处理的要求是工艺简单，容易掌握和正常运行，当然投资和运行费用也要低。本设计针对以上特点，选用有效的处理方法和工艺，处理后的水完全达到国家排放标准。第1章电镀废水概述1.1电镀污染现状电镀行业是一种通用性强、应用范围广、跨行业、跨部门的重要加工工业和工艺生产技术。 电镀可以改变金属或非金属制品的表面性能，如耐腐蚀性、外观装饰性、导电性、耐磨性、可焊性等，广泛应用于机械制造业、轻工业、电子电气工业等，一些特殊的功能镀层还可满足尖端国防科技产品的需要。由于电镀行业使用大量的强酸、强碱、重金属溶液，甚至镉、氰化物、铬酐等有毒有害化学物质，在过程中排出污染环境、危害人体健康的废水、废气、废渣，已成为污染严重的行业。至于我国的电镀废水，据不完全统计，全国约有电镀厂1万家，从业人员约40万人，每年排放的电镀废水约40亿立方米。 1999年，全国工业和城镇生活废水排放总量为401亿立方米，其中工业废水197亿立方米。
可见，电镀废水排放量约占废水总排放量的10%，占工业废水排放量的20%。电镀废水不仅量大，而且对环境的污染也比较严重，因为电镀废水中不仅含有氰化物等剧毒成分，还含有Cr、Zn、Cu、Ni等在自然界中不能降解的重金属离子。除少数大型国有企业、外商投资企业和新建的拥有国际先进工艺设施的正规专业电镀厂外，大多数中小企业仍然使用简单、陈旧的设备，操作方式以手工为主。我国电镀行业存在的主要问题是：（1）厂多、规模小、专业化程度低。特别是乡镇电镀企业的迅速发展，使电镀厂（点）向城郊、农村蔓延，给污染防治和环境管理带来了很多困难，电镀污染问题日益严重。 （2）装备水平低。一方面机械设备缺乏，以手工操作为主；另一方面技术装备水平不高，自动化程度低，可靠性差，产品质量不稳定。（3）管理水平低，经济效益差。（4）电镀污染控制水平低，有效控制率低。虽然企业都建立了污水处理设施，但少数企业的设施仍运行不正常。生产废气一般都有排气装置，但多数企业没有对废气进行净化处理。固体废物和危险废物的管理还没有步入正轨。电镀生产过程中排放大量有毒有害物质，对环境造成的污染和危害越来越被人们所认识到。
（5）管理粗放，原材料利用率低。据对运行较为正常的汽车、摩托车行业电镀生产线调查，镀硬铬时铬酐利用率为38%，而装饰镀铬时铬酐利用率仅为10%（国外平均为24%）。由此可见，很大一部分甚至大部分宝贵的原材料被浪费，成为污染物。清洁生产审核调查的10条电镀加工生产线中，平均耗水量为0.82t/m2，是国外的10倍。近年来，国内很多电镀企业结合自身实际情况，积极研发和推广低浓度低污染电镀工艺和逆流清洗工艺，开发电镀槽（废）液净化回收技术，消除和减少污染。 很多企业还根据国家和地方的规定和要求，结合自身情况和发展规划，制定了电镀污染物排放指标、镀件漂洗用水定额、漂洗水水质标准等规章制度和相应的技术措施，并纳入企业生产计划管理，建立污染控制档案，定期检查、考核，控制电镀“三废”对环境的污染。1.2电镀废水的危害电镀废水从总量上看，比造纸、印染、化工、农药等废水量要小，污染区域也较窄。但由于电镀厂分布广泛，废水中含有剧毒物质种类多，其危害性很大。未经处理达标的电镀废水排入河塘、渗入地下，不但会危害环境，还会污染饮用水和工业用水。 1.2.1含铬废水的危害由于镀锌约占整个电镀行业的一半，而镀锌的钝化大多采用铬酸盐，因此钝化产生的含铬废水量很大。镀铬也是电镀中一个主要的镀种，其废水量同样不小。
铬酸盐在铜酸洗、镀铜退镀、铝钝化、铝电化学抛光以及铝氧化后钝化等工艺中也有广泛的应用，因此含铬废水是电镀中主要废水来源之一。金属铬几乎无毒，二价铬化合物一般认为无毒，其余的铬化合物在浓度过高时均有不同程度的毒性。六价铬对人体的危害因进入途径不同而异。 (1)对人体皮肤的损害 六价铬化合物对皮肤有刺激性和过敏性，在接触铬酸盐和铬酸雾的部位，如手、腕、前臂、颈部等，可发生皮炎。六价铬通过割伤、擦伤进入皮肤，因腐蚀而产生铬溃疡(又称铬疮)。 （2）损害呼吸系统 六价铬损害呼吸系统，主要引起鼻中隔穿孔、咽炎、肺炎等。 （3）损害内脏 六价铬侵入消化道，使人味觉、嗅觉丧失，甚至消失，小剂量还能腐蚀内脏，引起胃肠功能减退、胃痛，甚至发生胃肠道溃疡，对肝脏还有不良影响。 三价铬是生物所必需的微量元素，动物实验发现，三价铬能激活胰岛素，提高葡萄糖的利用率。国外有人认为，三价铬与铝一样，基本无毒。三价铬不易被消化道吸收，并与皮肤表面的蛋白质结合。 三价铬不易在动物的肝、肾、脾和血液中蓄积，但在肺中却大量存留，对肺造成一定的损害。
与六价铬相比，三价铬的毒性只有六价铬的百分之一。也有报道指出，三价铬对鱼类的毒性比六价铬大。如对鲑鱼的初始致死浓度为三价铬(硫酸铬)1.2毫克/升，六价铬(重铬酸钾)5.2毫克/升。但对兔子和狗的实验发现，六价铬的毒性更大。在含铬废水处理中，由于三价铬氢氧化物的溶度积小，容易沉淀去除，所以多数处理方法都是先将六价铬还原为三价铬，然后再去除。1.2.2含锌废水的危害锌是人体必需的微量元素之一，正常人每天从食物中摄入10～15毫克锌，肝脏是锌的储存场所。 锌与肝蛋白结合生成锌硫蛋白，供给机体生理反应所必需的锌。人体缺锌会引起许多不良症状，食入可溶性锌盐会腐蚀消化道黏膜。食入过量的锌可引起急性胃肠炎症状，如恶心、呕吐、腹痛、腹泻，偶尔出现腹部绞痛，并伴有头晕、全身乏力。食入氯化锌可引起腹膜炎，导致休克，甚至死亡。1.3我国电镀废水处理的发展历史电镀废水中含有铬、锌、铜、镉、铅、镍等重金属离子和酸碱氰化物等剧毒杂质，有的还是致癌、致畸的剧毒物质，因此必须小心处理，以免对人造成危害。20世纪50年代末是我国电镀废水处理的起步阶段。 20世纪60年代至70年代中期开始引起人们的重视，但还处于简单的排放控制阶段。
20世纪70年代中期至80年代初期，大部分电镀废水得到了有效的处理。离子交换、膜蒸发浓缩等工艺在全国范围内得到推广应用，反渗透、电渗析等工艺已进入工业化应用阶段。废水中有价值物质的回收和水的循环利用技术也取得了很大的进展。20世纪80年代至90年代，开始对从根本上控制污染的技术进行研究，综合防治研究取得了可喜的成果。90年代至今，电镀废水处理从工艺改革、回收利用、闭路循环向综合防治进一步发展。资源再利用技术与多元化组合处理、自动控制相结合成为电镀废水处理的主流。第二章 设计背景2.1项目概况及意义小型电镀厂往往是区辖乡镇企业，这些电镀厂的废水量比较小，每天排放量只有几十吨，污染因素也比较少。 大多为含铬、锌的酸性废水，但危害很大，处理势在必行。这类企业大多地处城郊，技术经济实力弱，对废水处理的要求是工艺简单，容易掌握、运行正常，当然投资和运行费用也要低。本设计根据以上特点，选用有效的处理方法和工艺，处理后的水完全达到国家排放标准。2.2设计条件1设计水量日水量为50m3，设计废水水质如下。表1.1电镀废水水质项目pH总Cr(mg/L)Cr6+(mg/L)Zn(mg/L)SS(mg/L)含量4.设计水质经处理后废水中Cr6+浓度小于0.5mg/L、Zn2+2mg/L，出水pH值为6～9； 3 水文地质资料工程地质良好，适合工程建设，厂区地势平坦。
4 气象资料 a.风向、风速：正常风向为北风，最大风速为7m/s； b.气温：月平均最高气温38.3℃，最低气温-1.7℃。 2.3 设计原则 严格遵循国家有关法律、法规和标准，确保处理后的水质指标全部达到国家相应排放标准； 废水处理装置紧凑流畅，尽可能减少占地面积，秉承实用与美观相结合的总平面布置原则； 工艺简单，采用国内目前成熟实用的处理工艺； 尽量通过优化设计降低工程投资和运行费用，努力实现先进技术与企业财力相适应。 第3章 电镀废水处理方法比较 3.1 化学处理法 电镀废水化学处理法是投加化学试剂后，通过化学反应改变废水中污染物的物理化学性质，使其从废水中去除，达到国家排放标准的处理方法。电镀废水处理常用的化学处理方法有氧化(还原)处理法、中和处理法、混凝沉淀法等，也有几种方法联合使用的方法。电镀废水化学处理在国内外应用十分广泛，使用历史悠久，我国在化学处理方面有比较成熟的设计和运行经验，具有操作简便、药剂来源广泛、适用范围广、能承受大水量及高浓度负荷冲击、效果稳定可靠等优点，缺点是处理后产生的大量污泥在综合利用方面还存在一定的问题，因此化学处理的发展受到一定的限制。 此外，如何提高处理水的回用率，并朝闭路循环方向发展，还有待进一步的开发和研究。
3.1.1含铬废水的处理1.亚硫酸盐还原法亚硫酸盐还原处理也是我国处理含铬废水的常用方法之一，其主要优点是处理后能达标排放，并能回收氢氧化铬。设备和操作也比较简单，沉渣量少，易于回收利用，因此得到广泛应用；但亚硫酸盐的供应稀缺，在我国有些地区不易获得。当铬泥找不到综合利用出路，又存放不当时，就会造成二次污染。利用亚硫酸盐处理电镀废水，主要是在酸性条件下将废水中的六价铬还原为三价铬，然后调节pH值生成氢氧化铬沉淀除去，从而使废水得到净化。常用的亚硫酸盐有亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠等。 技术条件及参数：（1）废水酸化亚硫酸盐还原六价铬必须在酸性条件下进行。当pH值≤2.0时，反应约5分钟即可完成；当pH值在2.5～3.0之间时，反应时间约为30分钟；当pH值≥3.0时，反应速度很慢。实际生产中，废水pH值一般控制在2.5～3.0，反应时间最好控制在20～30分钟。（2）亚硫酸盐投加量表3.1为亚硫酸盐与六价铬的理论投加量比及实际投加量。 表3.1 亚硫酸盐与六价铬的投加比例序号亚硫酸盐种类投加比例（质量比）理论值实际使用量1Cr(VI)∶∶31∶4～52Cr(VI)∶∶3.61∶4～53Cr(VI)∶∶2.741∶3.5～4 （3）废水经酸化还原后，加碱调节废水pH值，使氢氧化铬沉淀出来，pH值一般控制在7～8，反应时间为20分钟。
(4)沉淀剂的选择将三价铬沉淀为氢氧化铬常用的有氢氧化钙、碳酸钠、氢氧化钠等。石灰价格便宜，但反应缓慢，且产生大量污泥，不易回收。碳酸钠投料方便，但反应过程中会产生二氧化碳。氢氧化钠成本高，但用量少，污泥纯度高，容易回收，因此一般用氢氧化钠作沉淀剂，浓度为20%。 2、铁氧体法 铁氧体沉淀法是在硫酸亚铁处理法的基础上发展起来的一种新的处理方法，它是使废水中各种金属离子形成铁氧体晶体，共同沉淀下来，从而净化废水。铁氧体处理法的主要优点是硫酸亚铁来源广泛，价格低廉，处理设备简单，处理后的水能达到排放标准，污泥不会造成二次污染； 缺点是加入的药剂量较大，产生的污泥量也较大，用污泥制取铁酸盐的工艺条件不易控制，需加热能量较多，处理成本也较高。铁酸盐法处理含铬废水是向废水中加入硫酸亚铁，使废水中的六价铬还原为三价铬，然后加碱调节废水的pH值，使废水中的三价铬与其它重金属离子（以Mn+表示）共沉淀。共沉淀过程中，溶解在水中的重金属离子进入铁酸盐晶体中，形成复合铁酸盐。铁酸盐法一般重点处理含六价铬及镍、铜、锌等重金属离子的废水。3、硫酸亚铁-石灰法硫酸亚铁为强酸弱碱盐，水解后呈酸性。
硫酸亚铁与六价铬发生氧化还原反应，生成三价铬，用石灰提高pH值至7.5～8.5时，有氢氧化铬沉淀生成，pH值为3时Fe3+生成大量沉淀，生成的氢氧化铁有混凝作用，有利于其它沉淀物的沉降。硫酸亚铁处理含铬废水操作条件见表3.2，连续处理时反应时间不小于30min，间歇处理时反应时间2～4h。表3.2硫酸亚铁处理含铬废水操作条件序号Cr6+/mg/l加药前调pH加药量（质量比）Cr6+：FeSO4?7H2O反应后调pH通气时间min备注1≤25＜41:40～1:507～8搅拌混匀。 所需压缩空气量为0.2m3/min.m3(废水)，压力为80～。225～501∶35～1∶4010～20350～1001∶25～1∶3515～304≥1001∶16～1∶3015～30硫酸亚铁-石灰法处理含铬废水的特点是：除铬效果好。采用酸洗废液硫酸亚铁时，成本低，处理工艺成熟，但产泥量大，占地面积大，出水色度高。4、钡盐法处理含铬废水的钡盐法是利用固体碳酸钡与废水中的铬酸反应，生成溶度积比碳酸钡小的铬酸钡，从而除去废水中的六价铬。 用碳酸钡处理的废水中含有一定量的残余钡离子，可用石膏（CaSO4?2H2O）除去，生成溶度积较小的硫酸钡。
技术条件及操作参数：（1）钡盐的使用及其用量：一般采用碳酸钡，但也可用氯化钡。碳酸钡不易溶于水，可一次性将大量碳酸钡加入反应罐中，以后逐渐加入，直至不能再使用为止。理论投加量比Cr6+：BaCO3为1：3.8（质量比），实际投加量比为1：（10-15）。氯化钡易溶于水，反应速度比碳酸钡快，为液相反应，理论投加量比Cr6+：BaCl2为1：4.7（质量比），实际投加量比为1：（7-9）。（2）搅拌与反应：空气或机械搅拌，碳酸钡时反应时间为10-20分钟，氯化钡时反应时间为10分钟左右。 （3）废水pH值：采用碳酸钡作试剂时，反应过程中废水pH值一般控制在4～5，采用氯化钡作试剂时，反应过程中废水pH值一般控制在6.5～7。钡盐法处理含铬废水的特点是：该法简单，出水水质好，但污泥的供给、沉淀分离和二次污染问题严重，污泥清除周期长。同时由于钡盐有毒性，若采用该法，应做好调节池、反应沉淀池等地下构筑物的防渗漏、防腐蚀工作，并加强管理，防止钡造成污染。 3.1.2含锌废水的处理 1.碱性锌酸盐镀锌废水的处理 锌是两性金属，在碱性条件下，根据pH值不同，存在ZnO22-和Zn(OH)2。 当pH值调为8～10时主要以Zn(OH)2形式存在。
含锌废水的处理主要是控制废水的pH值，使废水中的Zn2+与OH-反应生成氢氧化锌沉淀，采用沉淀、浮选、过滤等固液分离方法，或加入适量混凝剂，结合混凝共沉淀原理，达到除污净化废水的目的。一般镀锌清洗废水锌浓度为10-30mg/l，pH值为10-12。镀锌前由于挂具清洗不干净，酸洗废水中常带入锌，浓度一般为5-20mg/l，含铁量为5-8mg/l，pH值为2-3。因此含锌废水的处理应包括上述两部分清洗废水。这两部分废水混合处理，不但可以处理锌，还可以利用酸洗废水中和含锌废水中的碱。 同时，由铁中的铁形成的氢氧化物也起着非常有益的作用，这是非常有益的。腌制罐可用于调整pH值（3）凝结剂，并混合反应时间是基本的氯化物，而剂量为10-15 mg/L。循环水的质量应每天排放，累积处理水量的10％-15％，并补充纯水。
2.当废水pH值为10时，处理废水的铵盐锌镀锌方法（1）盐锌的处理方法，硝基二酸和锌离子坐标的稳定性大于钙离子的稳定性。为了增加废水的pH值并增加钙离子的浓度有助于与钙离子的配位，因此释放锌离子，然后根据测试形成锌氢氧化物的降水量。废水的浓度低于150 mg/L，处理后的Zn2+浓度小于5 mg/l。 在处理过程中，石灰（计算的量）和氢氧化钠可用于将pH值调整为11-12，搅拌10-20分钟，然后在操作过程中进行过滤，pH值不得超过13，否则应超过13 pH至12，锌仍然以氢氧化锌（2）的形式存在。 基本原理可能是氯化铵是具有中等配位强度的络合剂，可以与金属离子（例如锌，铜和镍）进行协调，但是其酸性混合废水的配位能力较弱，并且在添加碱时形成金属氢氧化物的速度比形成复合物的速度更高。
主要的技术参数：废水中的锌浓度小于100 mg/l，因此处理的废水的锌浓度可以少于5 mg/l，其他金属离子也可以符合pH值的pH值。 IUM硫酸盐必须作为还原剂，在使用时，可以根据六值的铬浓度来确定剂量。将废水中的离子与离子交换树脂上的离子交换并去除它们，以便将废水纯化。 再生是使用再生中的离子在浓度绝对占主导地位时洗涤离子交换树脂上的离子，以使离子交换树脂可以恢复其由于六价铬的浓度，因此电动镀料也不同。 O42-在酸性条件下主要存在，因为在阴离子状态下存在六价铬，因此可以通过OH-Type阴离子交换树脂将其去除。
在H-type树脂的吸附后，可以通过H型阳离子交换树脂来清除废水中的其他金属离子，例如Ni2+，Ca2+，Cu2+，Cr3+等（MN+）。可以选择SO3NA或弱酸阴离子（R-COONA），当Na-Type强酸阳离子交换树脂被用来处理Na-type in Na-iS in Na-iS in Na-type 使用PE酸阳离子交换树脂，硫酸用于再生，氢氧化钠用于转化。 离子交换之前的废水浓度（以mg/l为单位）是数百人，而在吸附饱和度饱和度后，树脂再生的离子浓度集中在数十万中，而再生液体的重新构成液体的交换通常是较重的离子交换方法的抗态度是它具有很高的选择性，并且可以通过其他方法从包含多个金属离子的废水中恢复很难分离的金属离子。运营成本很高，再生液体需要进一步治疗。
因此，离子交换方法很少用于大规模的废水处理项目。在废水中产生不溶于水的沉淀物，然后去除含有铬的电镀废水的电解处理自1970年代以来，全国各地都很流行，并且在实践中一直在不断改善，从原始的坐环类型到不容易短路的悬挂式翻滚类型，然后改进到节能双极的短距离电气电气分解方法。 现在有一种内部电解方法可以节省铁板阳极的不溶性归档，它已提供了标准化的一系列治疗设备：电解过程很简单，生产占据了一小部分，并且运营也很简单，并且非常简单大量的电力并产生大量污泥。
生物学方法可以更好地处理电镀废水，有效地处理有害离子，例如六价铬，铜，镍，锌，镉，并在废水中形成降水，并满足国家发射标准，以实现较重的污泥。根据重金属离子的生物学去除的不同机制，ATer的动力可以分为生物学的吸附，生物化学方法和植物学会员是一种由微生物产生的代谢产物，并在细胞外部分泌具有絮凝活性。 它们通常由高分子物质，例如多糖，蛋白质，纤维素，糖蛋白和多氨基酸，分子都包含多种功能基团，这会导致水中的胶体悬浮物，以使彼此凝聚并造成较重的群体。稳定的螯合物，例如Cu2+，Hg2+，Ag+，Au2+等，微生物絮凝方法具有广泛的应用前景。 3.4.2生物吸附方法生物吸附方法是一种使用生物体本身的化学结构和组成特性来吸附溶于水中的金属离子，然后通过固液分离去除水溶液中的金属离子。
细胞外聚合物在生长过程中释放了一些细菌，可以将溶液中的可溶性重金属离子转化为降水量以去除生物剂。微生物将可溶性离子转化为去除的不溶性化合物同时，H2SO4的还原可以将SO42-转换为S2-，这增加了废水的pH值，因为许多重金属离子氢氧化物的离子产物很小，它们会沉淀。 相关的研究表明，通过生物化学方法的30-40 mg/l含量为69.67％-99.97％，含有牲畜肥料厌氧消化的污泥可以有效地将其征服在铜质量浓度为246.8 mg/l和4.0的铜质量浓度中，将铜离子从电镀废水中去除铜离子（SRV）。污染控制和环境恢复。
植物修复是一种使用生态工程治理环境的有效方法。 AE，木质植物和木质植物在某些条件下的吸收是400 mg/g污染的浮动植物具有快速的生长，可以抵抗低温和高温抗性。 它可以迅速并丰富各种重金属，例如CD，PB，HG，NI，AG，CO，CR，CR，CR，CR。
相关的研究发现，钴和锌的吸收率高达97％和80％。 DS。 ID，膜通常需要良好的抗氧化能力。 膜分离被用作新的分离净化和集中度，大多数相变的变化都具有高效率，节能，简单的手工艺，低投资和小型污染。
与传统的分离操作（例如蒸发，提取或离子交换等），它不仅可以避免加热变性或杂质的混合的特征，而且还可以避免使用低能源消耗和效率的特征，因此它具有很大的经济利益，因此人们认为这是最有前途的高度概述，并在较晚的情况下进行了探索。目前，膜分离技术的问题主要是由于国内膜性能较差，进口膜的易于污染，而膜的污染则是3.6离子浮选方法。水面形成固体残留物和气泡以分开。 添加一个离子离子，形成具有废水的能量成熟或螯合的表面活性剂，从而使溶液被泡沫形成泡沫。
3.7当前硫酸含量是钠和镁离子，在硫酸钠和镁离子中，阳ch的方法分为不溶性淀粉剂（ISX）和纤维素蚜虫酸酸是不同的，在纤维素中，镁和钠可以用重金属离子替换为3.8这些官能团是孤独的配对电子，羟基上的氢很容易被用空电子轨道的金属离子代替。
因此，腐殖质可以用来与重金属离子进行固定或螯合物质。在高温下，它的化学特性并不容易。
第4章的处理过程4.1在处理电镀废水的许多过程中，化学方法的应用是最常见的，在国外，在中国的各种电镀废水处理过程中的比例是化学方法，离子交换方法和电解方法的努力和电解方法的努力是选择该设计的情况是使用化学方法进行连续处理，硫酸盐还原方法是将六价的铬作为三重速度恢复。清除池中的pH值不符合标准，并且可以用酸或碱进行调整。
反应过程是通过氧化和减少液体水平计的氧化和液位水平的氧化量，而在2.5和3.0之间控制了数度，则在2.5和3.0之间控制响应时间。 ）由于废水中的杂质和反应性动力学的影响，实际日期应高于理论上的药物。
第5章的单色结构计算5.1调整池通常表明电镀废水的质量具有某些波动，以维护水质和水量相对稳定，这有助于有效的操作。截面面积S = V/H = 8.33/2.0 = 4.17 m3池长度L = 2500 mm池宽度B = S/L = 4.17/2.5 = 1.67 m拿起B = 20 20 20 20. 00 mm调整池的总尺寸长度×宽度×宽度×高度=高度= 2500 mm×2000 mm×2000 mm×2000 mm4 Mm4工艺。 由于废水的酸度，应选择抗性的泵。5.2反应池1通常表明反应反应和反应池中的絮凝反应在此过程中分为两个网格。氢氧化铬和氢氧化锌。
为了促进反应器的全部接触反应，应将反应池设置为杂种装置，因为产生的氢氧化铬烟是不容易沉降，应将絮凝物添加到反应罐中，以帮助floc逐渐衡量氧化量的稳定效应。 pH值为8-9，因此絮凝池的pH值为8。 HRT = 20 MING值50/S3过程大小反应池V = Q·T = 50·（20+20）/（24·60）= 1.39 M3型Q-设计流，M3/h t - ，h; 水深H = 1.0 m超高0.5 m长L = 2.0 m宽度B = 1.0 m净尺寸L×B×H = 2000 mm×1000 mm×1500 mm×1500 mm4工艺设备（1）反应搅拌设备以20W的速度计算为20W = 0.014 KW MIDER IS 0.75，乘以0.75。 n = n/（η1η2）= 0.014/（0.75·0.8）= 0.023 kW桨式结构= 0.5 m×0.2 m。
（2）计算絮凝反应混合装置的计算以每m3池的容量10 W计算。桨叶的上部和下边缘距水面为0.25 m，而池的底部则是短时间的优势，而较少的土地通常用于电镀废水。 每天至少排出沉积罐中的污泥，以避免污泥板阻止厚的B5 mm3过程大小。
aa = = 0.87 m = 0.8 m会计q = q/（0.91·n·a）= 50/（0.91·1.0.82·24）= 3.6 m3/（m2·h）定居条件3～ 5 m3/（m2·h） ·sinθ=1。= 0.87 m，距离清除水面积H2 = 0.5 m高的高H1 = 0.3 m，距对角线板的下端和硬脑膜的缓冲层.3 m，泥浆桶倾斜角为β= 60o，泥浆高H5是H5 = TG60O = TG60O = TG60O = 0.43 M = 0.43 m total VV = 2 ·· H5 (A12+A12+A1 · A2) = 2 ... 0.43 · (0.82+0.32+0.8 · 0.3) = 0.19 m3 The total HH = H1+H2+H4+H5 = 0.5+0.87+1.0 +0.43 = 3.10 m4 (1) The water pipe inlet pipe The water pipe DN50 (outer φ × wall = 63 mm × 4.0 mm) hard pipe to the tank, and the flow vv === 0.23 m/s is 0.2 ～ 0.3 m/s to meet the flow rate .
（2）水箱使用两面来淹没毛孔和水槽。 = 0.9·0.00070.4 = 0.049 m是处理插槽宽度B = 50 mm启动 - UP点插槽H1 = 0.75B = 0.05·100 = 50 mm H2 = 1.25b = 1.25b = 1.25.50 = 1.25.50 = 62.5 mm。 如图5.4：图5.4水箱的截面是溺水的跌落，水的深度为0.05m，凹槽为0.05m，凹槽高于0.1m的水。 ω= q0/（μ·）== 0.00114 m2杆直径使用d = 10mm，然后单个孔面积ω0为ω0=πd2/4 = 0.0785·0.012 = 0. m2。 N/2 = 16/2 = 8相邻孔眼中的中心= l/（n'+1）= 0.8/（8+1）= 0.089 m用于处理选择ETERφ×壁厚= 160 mm×5.0 mm）硬氯化物管。
5.4中间池1通常表明其效果是沉淀的池塘储罐，有效体积被用作滤水泵的收集池，无法删除它，进一步降低了重金属离子的浓度，以处理废水，并确保标准的运算和较高的效果，并确保了较高的效果。 1.5 mg/l。 2 layer H 1.0 m layer H ′ 450 mm, into 4 of speed V 8 m/h speed V ′ 16 m/h cycle T 24 h anti - rate 40 % 15 L/(m2 · s) rinse time, water 3 ss === 0.26 m2 DD === 0.58 m take D = 0.6m air tower flow VV === 7.37 m/h meets the (5-10 m/h) The of sand is v = S. H = π · 0.62 · 1.0/4 = 0.28 M3 sand for 40 %, then the of the sand is h = 0. 45+1.0 · (1.0+0.4) = 1.85 m sand net size is φ600 MM×2000 MM反冲洗的最大水需求为Q'= 5·60·0.3·15/1000 = 1.35 M3。
5.清洁池1通常表示储存和过滤后的净化水，而在废水中，金属离子含量未达到重复使用。从4到2.5。 H2SO4的数量必须为M = 50·（10-2.5-10-4）·98/2 = 7.50 kg/d的浓度10％H2SO4为V'= 7.50/（10％·1066）= 0.07药物罐的净大小为φ直径×高度= 500 1（质量比），即姿势的量为50 mg/l，溶液的浓度为10％。 v = 0.025·4 = 0.10 m3净尺寸φ直径×高度=φ500mm×800 mm3 naOH增加了pH值2.5至8，浓度的20％的浓度为20％刺激性钠溶液是V'= 50·= 50·（10-2.5-10-8）的速度也就是说，v = 0.026·4 = 0.10 m3净尺寸φ直径φ直径φ直径×直径×直径×高度=φ500mm×800 mm×800 mm4 pfs Plus 可以设计20 mg/l的最大数据库，PFS浓度为10％，与PFS的有效体积为10D，然后v = 50.20。 10/（100。10％）= 0.1 m3的净大小为φ直径×高度=φ500mm×800 mm5 pam5 pam5 pam的最大医学量为3 mg/l，pam浓度为0.5％，一旦使用3D，pam添加了pam的有效体积×800 mm5.8污泥处理系统。
2 The of the after of the pool is about 99 %. After the is , the in the is CJS = KC1+2C2+1.7C3+C4 = 14.20+2 · 0+50 = 381 mg/L. When it is equal to or than 5 mg/L, K take 14. When the ion in the is less than 5 mg/L, K take 16; C1 — the of ions in , mg/L; C3 — the total of iron ion in , mg/L; C3 — the total metal ion ion and iron ion in , mg/L; C4 ———————— The of in , mg/L. The time is 12h, and the is v = 50 · 381 · 12/[24 · (1-99 %) · 1.02 · 106] = 0.94 m3 net size φ1200 mm × 1000 mm3 from the tank of the is V ′ = 0.63/8 = 0.08 m3 After the 8h in the pond, the of mud that was to 98 % was V "= 0.08 · (100-99)/(100-98) = 0.04 m3 frame and . 0) = 0.096 m3/d to the of the cake 20 MM , the area a = 0.096/0.02 = 4.8 m2 This . This uses a plate frame with a area of 6 m2.
Its are shown in Table 5.1 Table 5.1 The of the plate frame . Model (MM) plate frame (board/frame) area (M2) room (M3) (KG) size (MM) BMS6/420-U3060.700 6 6.1 pool water The of the pump pump is h = h +h,+h along+h +H in the H -the water level of the pump pool is the most water level, m; Loss, m. flow Q = 50 m3/d, and the flow rate of the pipe is v = 0.8 m/s ( 0.7 ～ 1.2 m/s), then the waste water pipe is D === 0.03 m check the DG = 25mm hard tube, the φ × wall = 32 mm × 2.5 mm, the is 10 kg/cm2, and the is . The inner is 27 mm. Check DG = 25 mm tube table. When the flow is q = 2.1 m3/h, the flow rate is 0.91m/s, 1000i = 38.58. For the pipe of the , the most of the is L = 10 m, then the of the are H along = IL = 38.58 · 10/1000 = 0. 39 M one at a time (from the pool to the pool, the tank to the pool is self -), there are 2 90O elbow, the local is 0.5, the valve is 2, the local is 0.5, 1 valve is taken, and the local is 1, the local is 9, If the is 1, the total loss of the is h H = ξv2/2g = (2. 0.5+2 · 0.5+7.5+9+1.1) · 0.912/(2 · 9.8) = 0.82 m . The pump for h = h +h self+h along+h = 0.39+0.82+4.0+2.0 = 7.21 m to Q = 2.1 m3/h, h = 7.21 M 25FS-16A-type pumps. The are as .
Table 6.1 25FS-16A Anti-- pump model (m3/h) Speed (m) speed (R/MIN) axis power (KW) motor power (KW) %Ageri (MM) (KG) 25FS-16A3.2712. 2.1 Water inlet Pump The of the is 25 mm hard tubes for the pipe (from the sand inlet from the pool to the pool), the φ × wall = 32 mm × 2.5 mm, the is 10 kg/cm2, the of the inner is 27 mm. When .1 m3/h, the flow rate is 0.91 M/S, 1000i = 38.58. For the of the pipe , the most of the is L = 8M, and the of the along the are H. 0.5, 3 , the local is 0.5, 1 valve, the local is 7.5, the rotor flow is 1, the local is 9, and the local of is 1, then the total loss of the is h = ξv2/2g = (1.5+3 · 0.5+0.5+1.7. 5+1 · 9+1.1) · 0.912/(2 · 9.8) = 0.93 m Cut the loss and to h sand = 3 m, the is the most water level H = 3 M. Take the free water head H self-to = 2 m, then the pump is h = h +h self-edge+h +h sand = 3+2+0.31+0.93+3 = 9.24 m to Q = 2.1 m3/h, H = 9.24 m, a 25FS-16A - pump. .1.
6.2.2 pump sand q= 15 · π · 0.62/4 = 4.24L/s = 0./s table to check DG = 25 mm, Q = 4.24 L/s, the flow is v = 1.82 m/s, 1000i = 132, the tube L = 10 m, then the along the loss loss. Lost as H edge = IL = 132 · 10/1000 = 1.32 There are 1 d - in this , 1.5 local , 3 , 0.5 local each, 1 valve, 7.5 local , 1 rotor flow, local 9, and 1 local of 1, then the total loss of the is h = ξv2/2g = (1.5 1.5 1.5 +3. 0.5+0.5+1 · 7.5+1.1) · 1.822/(2 · 9.8) = 3.72 m H3 = 0.022hq = 0.022 · 0.45 · 15 = 1.48 m layer of water head loss H4 = (γ1/γ2-1) (1-m0) L = (2.66 2/1-1) · (1-40 %) · 1.0 = 0.92 m free water head take H5 = 2.0 M, the the water head to be h = H along+H+H3+H4+H5 = 1.32+3.72+1.48+0.92+2.0 = 9.34 m based on q = 4.24L/s, H = 9.34m.
Table 6.2 IS50-32-125 -level - water pump (M3/h) Speed (m) speed (R/min) motor power (KW) % wheel (KG) IS50-32-. 7 7.1 and will cause high for the . The tank is with steel. and anti - is used to save costs, less land, and use as much as . The ends be to the SO2 in the . The uses the of the joint (, , Omron, etc.). It has and . The key of the are , non - are used in China. The most of the is the of the of . The pump is in China that is well - in China. It has the of , , and small area.
The of the and the of the pipe are used in the UPVC pipe. Some of the pipes are by pipes. The are along the ditch, wall and pipe racks, and then to each point. The of the main of the can be on the main disk, such as the level and alarm of the tank, and the lower limit alarm level of each tank body. The pump can be . When the water pump is , the must the flow. When the the water pump is , the tank the , the mixer is to the pump, and the H2SO4 is to the pH value. to the ORP value, the drug is added. After the rated value, start the pump to the water back to the tank for re -.
7.2.2 The of the The can all of the above - the on -site at the site the state. OH (solid ) -grade PFS (solid) -grade PAM (solid) grade 7.3.2 Drug loss drug with and , see Table 7.2 below. 1.00.157.4 1 The mixer in the tank the pool, stir 3 min and then enter the water. The cycle shall be to the of metal ions in the and the of . Under the of not the , the mud cycle can be to the of the . , when the is or the water is not met, the be . It is to the of and . The water in the pool must be full, and the for rinse water must be met.
The time of sand is 5-10 min. First rinse for 3 min, stop for a few in the , and then rinse for a few to the rinse . The of the PH and ORP for the of the can the of the test and the good of the . The of and will be in the . In the , the of heavy metal will the : 1 to the and of and pay to the and of clean ; the rate and cycle usage rate of , ; the of heavy metal from the , and use full - , with , and . 2 电镀重金属废水的处理技术很多，其中生物技术是具有较大发展潜力的技术，具有成本低、效益高、不造成二次污染等优点。随着基因工程、分子生物学等技术的发展和应用，具有高效、耐毒性的菌种不断培育成功，为生物技术的广泛应用提供了有利条件。对于已经污染的、范围大的外环境，可采用植物修复技术治理，在治污的同时，不仅美化了环境，还可以获得一定的经济效益。
3 综合一体化技术是未来电镀废水治理技术的热点。电镀废水种类繁多，各种电镀工艺差异很大，仅使用一种废水治理方法往往有其局限性，达不到理想的效果。因此，综合多种治理技术特点的一体化技术应运而生。 4 发展闭路循环。闭路循环是目前处理电镀废水最经济、最有效的方法之一，是电镀废水的处理方向，从而实现电镀漂洗水的基本零排放。但到目前为止，末槽浓度的控制以及离子交换装置的应用与操作等问题还未得到很好的解决。5 社会化治理。电镀厂多而且面广，在生产中产生的废渣污泥以及浓废液相对较少，而且又较为分散。对于这些物质，目前除少数单位综合回收外，大多数直接排放，造成二次污染。因此，可以考虑一个城市和一个地区集中回收，建立城市和地区性的电镀废渣、废液的回收再生中心，这样，既可以保护环境，又可以变废为宝，同时还能节省投资，降低能耗，提高经济效益。 参考文献［1］贾金平，谢少艾，陈虹婧电镀废水处理技术及工程实例［M］.北京：化学工业出版社，2003，6［2］张自杰，金儒霖排水工程（下册）［M］.北京：中国建筑工业出版社，2000，6［3］姚玉英，黄风廉化工原理（新版）［M］.天津：天津大学出版社，1999.8［4］杨松林，水处理工程CAD技术应用及实例［M］.北京：化工工业出版社，2002.5［5］彭党聪， 水污染控制工程实践教程［M］. 北京：化工工业出版社，2004.6［6］北京市政设计院主编给水排水设计手册，第1、5、8、9、10、11册. 北京：中国建筑工业出版社，1986［7］大连理工大学工程画教研室机械制图［M］.北京：高等教育出版社，1993，5［8］安成强，崔作兴电镀三废治理技术［M］.北京：国防工业出版社，2002.4［9］涂锦葆电镀废水治理手册[M]北京：机械工业出版社，1989［10］黄渭澄电镀三废处理[M]成都：四川科学技术出版社，1983［11］唐受印废水处理工程[M]北京：化学工业出版社，1999.3［12］沈祥华建筑工程概预算［M］.武汉：武汉理工大学出版社，2003，9［13］王绍文，杨景玲环保设备材料手册［M］.北京：冶金工业出版社［14］初仁兴，孙翠云工业建筑设计手册［M］.北京：中国建筑工业出版社［15］李春华离子交换法处理电镀废水［M］.北京：轻工业出版社，1989.2［16］史惠祥，杨万东实用环境工程手册［M］.北京：化学工业出版社，2002，10［17］徐建成，宗土增，吴欣工程制图［M］. 北京：国防工业出版社，2003，9［18］董大勤化工设备机械基础［M］.北京：化学工业出版社，2002，12［19］刘瑞新，赵淑平2000应用教程［M］.北京：机械工业出版社，2000，10［20］杨岳平废水处理工程及实例分析［M］.北京：化学工业出版社，2002［21］北京市环境保护科学院三废处理工程技术手册（废水卷）［M］.北京：化学工业出版社，1999［22］王海山给水与排水常用数据手册［M］.北京：化学工业出版社，1994［23］魏先勋环境工程设计手册［M］.长沙：湖南科技出版社，2002［24］高廷耀水污染控制工程（第二版）［M］.北京高等教育出版社，1999［25］张希衡废水治理工程［M］.上海：冶金工业出版社，1984［26］朱耀华电镀废水治理技术综述［M］.北京：中国环境科学出版社，1992［27］国家环境保护局化学工业废水治理［M］.北京：中国环境科学出版社，1992［28］侯光宇水环境保护－水资源保护［M］.成都：成都科学大学出版社，1960［29］王彩霞城市污水处理新技术［M］.北京：中国建筑工业出版社，1990［30］王宝贞水污染控制工程［M］.北京：高等教育出版社，1990［31］钱易，米祥友现代废水处理新技术［M］.北京中国科学技术出版社，1990［32］SS,C.Hayes,M.Dubos,Large-scale cf metal rinse water, 1977 (20), 71［33］C.,H.,T.,,H..Akami, on the of gold rinse by , 1978 (27), 261［34］S.,T.,(Eds.), / ,NRCC - tions,,1985［35］DE,,Water for use in metal ,US 1975 (39) , 987 ［36］N., and for of metal ,US 1989( 48), 511［37］X.Cai,G..Chen,PLYue,Y.Mi,Pilot scale of waste-water by ,J.Membr.Sci. 1997 (123) ,235［38］G.,FL,HD : and Reuse. US: Eddy,Inc,2004致谢在各位老师的谆谆教导下和各位同学的关怀下，我顺利完成大学学业。
在此，我衷心地感谢他们。四年来，老师们渊博的学识，严谨的治学态度以及忘我的工作精神，将永远激励我奋发向上；特别是设计期间老师的谦逊朴实，宽厚待人，豁达大度的学者风范使我终身受益。在此，我谨向各位老师致以衷心的感谢。张晓文副教授对本设计提供了诸多帮助和细心指导，对本设计提出了许多宝贵的建议，在张老师的精心指导下，我的设计得以顺利完成，特此表示由衷地感谢。同时特别感谢陈朝猛老师，王劲松老师、刘耀驰老师，吕俊文老师，刘迎云老师、贺秋华老师和唐东山老师及给排水教研室的所有老师对我的关照，也感谢同组同学言要武、王寿华、戴天航、葛坤秀、罗栩栩在设计过程给本人的诸多帮助！ 冯子明2007年6月南华大学附录外文译文利用一种新的合成物壳聚糖生物吸附剂去除Cr(Ⅵ) .Boddu;;.;.Smith (美国州名), , 陆军建筑工程研究实验室, 61826-9005，, , 大学, 自然资源部, 废弃物管理与研究中心, 61820 利用一种葡(萄)糖胺生物聚合物壳聚糖涂膜在氧化铝陶瓷上制备新型壳聚糖复合生物吸附剂，由高温热裂解、孔性计、电镜扫描、X射线光电子能谱法测定其特征. 在25℃进行间歇等温吸附平衡和连续塔吸附试验以检验它从镀铬设施废水中去除六价铬,并研究pH值,硫酸盐、氯离子对吸附的影响。
铬(Ⅵ)饱和的生物吸附剂可以在0.1M 氢氧化钠溶液再生。 对比目前的调查结果与文献报道表明氧化铝表面的壳聚糖具有更大的铬(VI)吸附能力。 另外,实验平衡数据拟合和等温吸附式和得出的等温参数值, 模型所得最大的容量是153.85毫克/克壳聚糖。 概述从采矿、电镀设备、发电设备、电子器件制造单位和皮革厂排放的废水中金属离子浓度往往高于当地排放标准,这些废水中含有有毒重金属如铬、镉、铅、汞、镍、铜等。在采矿、电镀、工业加工、核燃料合成、军事基地分局周围的地下水含有害成分. 根据环保法规,污水或水中含有重金属在排放之前一律进行处理。化学沉淀,氧化/还原, 机械过滤、离子交换、膜分离、 碳吸附等各种处理方法广泛应用于去除废水中的有毒重金属。 近年来生物吸附被公认为减少地表水和工业废水金属污染的一种有效方法。生物吸附是指利用生物材料从溶液中去除金属或非金属单质,化合物和离子.Olin和等开展了广泛的资料研究,以找出潜在的低成本吸附剂处理重金属污染的水和重金属废水. 他们鉴别了12种潜在吸附剂去除铅、镉、铜、锌、汞,其中壳聚糖具有最高的金属离子的吸附容量。
壳聚糖是从虾、螃蟹、某些真菌、甲壳类生物等萃取得到的甲壳素通过脱乙酰作用获得. 壳聚糖在自然界中不仅丰富廉价,同时它又是一个良好的重金属吸附剂,壳聚糖可以螯合超过甲壳素5-6倍量的金属，这是因为在壳聚糖里因脱乙酰作用存在自由氨基。研究人员先后多次企图改进壳聚糖以使其更容易传质和释放活性官能团来增强吸附能力。嫁接功能团到原壳聚糖主链来进一步提高其吸附性能。, Hsein 和等研究了多孔壳聚糖和化学交联壳聚糖粒对重金属的吸附,与天然壳聚糖相比，多孔壳聚糖颗粒、化学交联壳聚糖粒子、 冠醚壳聚糖、浸微壳聚糖, 金属离子络合壳聚糖树脂明显提高了吸附能力。,Holan , 和讨论了几种生物吸附剂对金属包括放射性的物质铀、钍等的吸附能力,认为这些生物吸附剂应对材料进一步改进和向商品化发展。它们的天然形式是软性的和其水溶液有一种结块或形成凝胶的倾向. 此外，自然形成的活性官能团不易速效吸附，而在工艺流程设计过程中该基团对传递金属污染物起着十分重要的作用，它还提供应用处理中所需的物质支持和增大金属结合基团接纳金属的可达性。 因此,本次研究试图制备一种将壳聚糖涂在氧化铝表面的生物吸附剂。
这种由氧化铝为载体的生物吸附剂由高温热裂解、孔性计、电子显微镜扫描、X射线光电子能谱测定其特征。在-- (BET)吸附等温线基础上，它的表面积、孔径、孔径分布由氮孔率决定。这项研究的目的是制备一种壳聚糖合成物，了解其吸附特征，检验合成物和天然样本的去除铬(Ⅵ)的能力以及在间歇和连续模型中的等温吸附平衡时的吸附容量。 另外,还应获得与和等温吸附式拟合的实验平衡数据和等温参数值，并用同样试剂进行塔吸附试验，以及pH值对铬(Ⅵ)吸附的影响程度，也将研究壳聚糖生物吸附剂在0.1M氢氧化钠溶液中的再生能力。实验内容化学样品来自化工股份有限公司(, WI)的重铬酸钾、活性氧化铝、壳聚糖、1,5二苯卡巴，其中活性氧化铝是标准级150目I。由化工(Fair Lawn, NJ)生产的氯化钾、氢氧化钠。来自EM 科学(, NJ)的硫酸钾。所有的盐类都是ACS(美国化学学会)认证等级或更好。 所有溶液由ASTM(美国材料试验学会)的去离子水制备(18 MΩ-H2O grade )。
生物吸附剂准备由壳聚糖凝胶覆盖陶瓷的生物吸附剂的制备过程如下:将150目氧化铝陶瓷在110℃烘箱干燥4小时后在室温下用草酸搅拌混合4小时进行表面涂层, 然后从酸中过滤出的氧化铝用去离子水洗两次，再在70℃真空烘箱中干燥24小时，将约50克中等分子量壳聚糖徐徐加入1000毫升质量分数为10%草酸溶液并搅拌。 加热至40-50℃使其容易混合形成酸和壳聚糖的粘性混合物(凝胶)。取大约500毫升的壳聚糖凝胶用水稀释2倍并加热至40-50℃，将约500克的酸处理后的氧化铝缓慢加入稀释凝胶并搅拌约36小时之后静置澄清。再用滤纸在真空条件下过滤出上清液，将得到的合成物用去离子水洗两次,然后在55℃真空烘箱中干燥24小时, 最后在涂过一层生物吸附剂的氧化铝上进行重复涂层处理以增加壳聚糖的负载量，大约用时24小时。合成过程中过量的草酸用氢氧化钠溶液中和处理. 再将两次涂膜的混合物用滤纸过滤,并用2500毫升的去离子水洗，及过滤之后在55℃真空烘箱干燥48小时左右，转移到玻璃瓶后存放在干燥器内。 生物吸附剂的特征生物吸附剂特性包括:(1)热解,(2)孔径分析,(3)电子显微镜扫描,(4)XPS分析。
(1)热裂解技术测定氧化铝负载的壳聚糖。 测量生物吸附剂在裂解中减少的重量得到在氧化铝上负载的壳聚糖的量。将准确称量后的干燥生物吸附剂放入瓷瓶内放入一个750℃ 马弗炉内6小时，然后在干燥空气中冷却,称量得到生物吸附剂减轻的重量。用空瓷瓶、纯氧化铝、酸处理氧化铝、纯壳聚糖和生物吸附剂做各进行三次的对照实验。(2)由孔性计确定的表面积和孔径。 使用一个微型的BET 测定仪在零下196℃下超纯度的氮气条件下测定生物吸附剂的表面积、孔容和孔径，它们的平均值分别是125.24 sq.m/g、0./g、71.125?。 (3)电子显微镜扫描， 以电子显微镜研究表面形态。壳聚糖生物吸附剂的电子显微镜扫描(SEMs)由环境扫描电子显微镜(XL30-ESEM-FEG, FEI 公司, , OR,USA)获得，见图1(a)、(b)。 图1 放大100倍（a）和800倍（b）的壳聚糖生物吸附剂的扫描电子显微镜像(4)X射线光电子能谱壳聚糖生物吸附剂XPS谱在PHI模型Ultra 分析仪(,UK)得出，列于图2。
图3是在铬液反应后吸附剂的XPS谱,显示了吸附铬的2个高峰。 图2 图3等温吸附平衡. 研究适量重铬酸钾溶解在去离子水得到的Cr(Ⅵ)溶液中的间歇等温吸附平衡。用原子吸收光谱法和紫外光谱仪测定溶液的金属浓度, 在25±0.5℃进行大量的100至500毫克壳聚糖生物吸附剂的等温平衡研究, pH4.0的铬溶液(50毫升)与壳聚糖生物吸附剂在的搅拌水浴24小时后达到平衡,之后从溶液中用滤纸过滤出该生物吸附剂，分析滤液中的金属含量。 每单位生物吸附剂的金属吸附量qe(毫克) ,由下式式得出:其中Ci和Ce分别是初始和平衡时的浓度（毫克/升）, M是生物吸附剂的干重（克）,V是溶液体积（升）.分别在不同的pH值下得出pH在平衡吸附试验中对吸附过程的影响，以及检验负离子即硫酸盐、氯化物铬(Ⅵ)吸附的影响. 实验中硫酸盐、氯化物浓度控制在1毫摩尔水平。 塔吸附试验在内径约1厘米长30厘米床容为30cm3的玻璃柱内进行动态吸附试验，实验中柱完全泡在用一个恒温和泵的25±0.5℃循环水浴中，塔底采用孔隙100微米聚乙烯滤盘托住吸附剂。
当柱充满干燥吸附剂时震荡以使空隙和空气量减到最少，将塔溶液作适当稀释后用分光光度计测定不同时期的浓度，当塔中铬饱和后泵入空气清洗剩余水溶液以使其在0.1M氢氧化钠溶液再生，并在解吸过程的第5、10、20、30分钟进行采样分析。再生后，用去离子水清洗塔以备以后吸附时使用。分析过程在酸性介质中测量铬(六)与1,5-二苯卡巴反应形成红紫色化合物可以测定六价铬测定。通过紫外可见分光光度计测量得到该化合物的最大吸光度在540纳米，用重铬酸钾标准溶液标定六价铬，为了显色将等温吸附样品用0.2摩尔硫酸调整pH到1.0±0.3，则样品浓度根据铬(六)标准溶液的吸光度与浓度关系曲线得到。精确研究显示，分析程序的再生性优于1毫克/升。结论涂膜过程制备了一种稳定的、彩色的颗粒生物吸附剂合成物。 方案一生物吸附剂的性质前面讲述了通过高温热裂解的方法测定覆盖在150目氧化铝上的草酸和壳聚糖的平均量。结果表明，纯氧化铝损失约2.1%，草酸处理过的净重减少4.5%，单一壳聚糖膜氧化铝净损失7.8%，而二次壳聚糖膜的生物吸附剂净重减少21.1%，纯壳聚糖在750℃裂解后残留重量0.7%。壳聚糖从螃蟹壳中由酸碱提取甲壳素通过作用获得的，所以该残留物可能是少量的碳酸钙混入甲壳素而产生的，但残留量很少，没必要为此在壳聚糖净重上进行修正。
草酸这个羧酸在氧化铝与壳聚糖之间起桥梁作用. 正如方案1中，一个羧酸基与氧化铝形成较强的螯合连环酯,而另外一个与壳聚糖的-NH3+形成离子(或电子)键。 生物吸附剂中的草酸还可与-OH、 -CH2OH或者-NH2形成的氢键。图1（a）（b）的壳聚糖氧化铝的扫描电子显微镜像(SEMS)表明颗粒的平均粒径为100-150微米,且合成物颗粒一般为球形。 一些颗粒由单个粒子聚集成团的，生物吸附剂的细孔面积仅为3.3m2/g，而总表面积达到了105.2 m2/g，这表明吸附剂相对来说是无孔的。在图2的XPS光谱中表明在结合能为289 eV (C 1s)、535 eV (O 1s)、402 eV (N 1s), 和78 eV (Al 2p)时碳、氧、氮、和铝为表面观测到的主要元素。在此结合能的基础上，壳聚糖的一半表面可以用-CH2OH、 -CO和-NH2鉴别。在图3中展示了在铬溶液中暴光后的铬的光谱，它表明铬已部分地（约67%）转化为铬(III)，此结果与等观测结果一致。平衡等温线在25°C和pH为4条件下铬(六)的等温吸附平衡的结果如图4。 图4等温先表明增大吸附质的平衡浓度可以促进吸附。
生物吸附剂的吸附容量为153.8毫克铬(六)/克壳聚糖。有资料报道，每单位质量的天然壳聚糖吸附剂吸附铬(六)的最大值为27毫克，Ni2+印记壳聚糖树脂为51毫克，而化学交联和非交联壳聚糖分别为78毫克和50毫克，这里报道的两次涂膜的生物吸附剂大大好于其他物质可以看出：生物吸附剂壳聚糖合成物比天然壳聚糖有更大的吸附能力，即涂膜过程促进了壳聚糖的吸附能力，这可能是因为增大了表面积和促进了铬离子向壳聚糖结合部位的传递。图5表明pH值对生物吸附剂吸附铬(六)的影响。 图5从图中看出，低pH有利于吸附而增大pH值时吸附作用降低，和等也得到了类似的结果。铬(六)以几种稳定的形式存在。如-、-、.和-,-, HCrO4-,和CrO42-,它的存在形式主要取决于铬离子的浓度和溶液的pH值.在较低的pH值时,吸附剂由于氨基而带正电,而吸附质中的铬酸盐离子以阴离子形式存在从而形成吸附剂与吸附质的静电吸引。因此,在较低的pH值时可增大吸附.若增大溶液的pH值则吸附剂会受到非质子化和吸附容量的降低.当超过某一pH值,仅仅吸附过程回影响从水介质中去除铬(Ⅵ)。
因此所有数据都是在pH值为4.0时得到的。在图6中表示氯化物和硫酸盐以及两者的交互作用对铬(Ⅵ)吸附作用的影响。 图6阴离子也会对生物吸附剂吸附-有轻微的抑制,可以预计,单价氯离子对吸附的抑制会小于二价的硫酸根离子,但氯化物与硫酸盐两者的抑制作用并未出现叠加.在别的文献中也有报道,一般与阴离子竞争表面结合部位的吸附都有类似的抑制。Gao等人提出壳聚糖像氧离子或氯离子在样品溶液中饿离子交换机制一样定量地吸附某些金属,这意味着交互作用发生在壳聚糖的氨基功能团与Cr2O7-之间,而且这种交互作用主要是静电引力.Fu等证实在红外线与紫外线光谱之间存在静电引力.XPS研究提供了涉及物质吸附部位的认别,并发现铬(六)吸附发生在高分子物质的胺官能团上,如方案2所示: 虽然离子(或电子)吸引是吸附剂与吸附质的主要因素,但其他因素在低和高pH值的条件下会对吸附产生重要影响.例如在低和高pH值时就可能出现金属吸附质或与壳聚糖羟基和羧基的羟基化后的吸附质进行氢键结合.在低和高的pH值时铬存在其他不同形式,而且这些形式归因于不同pH值时的吸附曲线,所以壳聚糖生物吸附剂对铬的总吸收量取决于:1 离子吸引力,2 氢键结合,3 较弱的范德华力。
和模型和模型是描述液相与固相之间的吸附组成的最简单和最常用的等温线. 模型假定单层吸附,而模式是经验公式.对数据进行分析得到和参数, 模型的数学公式是: 式中Ce是溶液中吸附剂的平衡浓度(mg/l),qe是平衡时吸附剂的吸附量(mg/l),Q是饱和吸附量(mg/l),b是吸附系数,有模型对平衡浓度和吸附量作直线得出参数Q和b.在坐标纸上的Ce/qe对Ce的直线表明:壳聚糖生物吸附剂对铬(Ⅵ)的吸附符合模型,从实验中推断出的Q和b的值分别为153.85mg/L和0.023L/mg,相关的R2的值为0.9896. 模型表示为: 式中K和1/n是等温常数,从模型中得到它们分别为0.9565和1.4047,其相关的R2值为0.9972。塔吸附研究图7表示的是在pH值为4.0和25℃条件下生物吸附剂头两个周期从综合废水中吸附铬(六)的实验曲线。 图7:从图中明显可以看出当开始浓度(C1)约100mg/L是床容数在40以下都无铬流出,当床容数大于40时,塔出水浓度逐渐上升,直到约200床容是达到进水浓度.相对于进水浓度增长减慢的出水浓度表明吸附的动力减少了,当生物吸附剂铬饱和时,泵入空气排出塔中溶液.吸附塔在流量2.6ml/min,0.1M的NaOH溶液中可以再生,其解吸曲线如图8所示。
图8:在NaOH溶液中,解吸的最大值发生在第5床容,而且在底20床容时完成再生,再生床用于之后的铬的吸附,它的第二周期的曲线如图7。对周期一和周期二比较发现,生物吸附剂对废水中的铬(六)的吸附容量并未减少.在p