论文摘要
钢渣是炼钢过程中排出的废弃物,每年有数亿吨排放,大量钢渣弃置堆积不仅占用了大量的土地,如果处理不当还会对环境造成一定的污染。目前,我国钢渣利用率仅为60%左右,如何综合利用钢渣成为当今环境科学重要的研究课题。含铬废水主要产生于电镀、冶金、皮革、印染等行业,对环境会造成严重的污染,其中Cr(Ⅵ)毒性较强,对人体有致癌作用。含铬废水处理方法较多,但传统处理方法成本相对较高,开发高效、低成本的新型处理方法成为当今研究的热点。钢渣来源广泛,价格低廉,对Cr(Ⅵ)有一定的处理能力,并可以实现以废治废的目的。本文对钢渣处理Cr(Ⅵ)废水进行了研究。主要分为三个部分:第一部分:批次试验研究。首先进行了动力学试验,试验表明,钢渣对Cr(Ⅵ)具有较好的去除效果,且可以用Mckay二级反应模型来描述。其次研究了钢渣使用量、钢渣粒度、温度及原水pH值对去除效果的影响,结果表明,pH值对去除效果影响不大,钢渣用量、粒度及温度具有较大的影响。第二部分:柱试验研究。通过层析柱试验模拟现场废水处理情况,结果表明,质量为1.562kg,粒度为80目以下钢渣,共处理20mg/L Cr(Ⅵ)废水105L,且出水溶液浓度均低于0.5mg/L,效果显著,具有广阔的应用前景;但由于受钢渣中碱性氧化物的影响,在一定时间内,存在出水pH值超过9.0的问题(《污水综合排放标准》对pH值要求为6～9),需要对出水进行中和处理。第三部分:去除机理研究。从吸附等温线和形态分析试验两个方面研究Cr(Ⅵ)的去除机理。研究表明,钢渣基本不吸附Cr(Ⅵ),首先还原Cr(Ⅵ)为Cr(Ⅲ), Cr(Ⅲ)一部分被吸附到钢渣表面,一部分生成沉淀。另外,还有一部分Cr(Ⅵ)及Cr(Ⅲ)被钢渣中的铁锰氧化物以化学键的形式结合,被包裹到钢渣内部。