『壹』 处理含铬(Cr)工业废水的原理是将Cr2O2-7转化为Cr3+,再将Cr3+转化为沉淀.已知转化过程中,废水pH与Cr2
(1)操作1过滤所需仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯、铁架台(附铁圈),故答案为:玻璃棒、漏斗、烧杯;
(2)由题给框图之三可得:Fe2+过量,调节PH,产生Cr(OH)3、Fe(OH)3和Fe(OH)2三种沉淀物,故答案为:Cr(OH)3、Fe(OH)3和Fe(OH)2;
(3)根据废水pH与Cr2O72-转化为Cr3+的关系图1可知:当pH<1时,Cr2O72-转化为Cr3+的转化率接近100%,故答案为:调节废液pH<1;
(4)步骤②中电解要产生Fe2+,所以阳极的材料铁,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,阴极溶液中的氢离子放电,电极反应式为:2H++2e-=H2↑;
Cr2O72-有较强氧化性,Fe2+有一定的还原性,在酸性介质中发生氧化还原反应,Cr2O72-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+,离子方程式为:Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
故答案为:铁棒;2H++2e-=H2↑;Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(5)Cr2O2-7具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管的橡皮管,所以放在酸式滴定管中;
取上述溶液X20.00mL,调节pH后置于锥形瓶中,用浓度为0.0001mol/L的KI溶液滴定,至滴定终点时,用去KI溶液9.00mL.已知酸性条件下,I-被Cr2O2-7氧化为I2,
Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,
1 6
n(Cr2O72-) 9×10-3L×0.0001mol/L
n(Cr2O72-)=1.5×10-7mol,
废水1L中n(Cr2O72-)=1.5×10-7mol×50=7.5×10-6mol,废水1L中n(
+6 |
Cr |
+6 |
Cr |
『贰』 高浓度含铬废水处理可以怎么处理
两种情况:
1、三价铬,常规加碱沉淀,去掉大部分,利用特种离子交换树脂处理
2、六内价铬,加还原剂还原大容部分六价铬为三价铬,利用1的方法处理
当然,这只是从操作简便、造价上说的,还要看水质的处理的具体要求,做取舍
『叁』 纳米材料及其在环保中的应用
纳米技术具有极大的理论和应用价值,纳米材料被誉为“21世纪最有前途的材料”。纳米技术研究在0.1~100nm尺度范围内物质具有的特殊性能及其应用。广义的纳米材料是指在三维空间中,至少有一维达到纳米尺度范围,或以其为基本单位所构成的材料[1]。纳米材料具有辐射、吸收、杀菌、吸附等特性,众多研究表明这些新特性将在环境保护领域产生深远的影响。本文就纳米材料及其在环境保护领域的应用进行了阐述。 1 纳米材料的基本性质[2,3] 1.1 表面效应 用高倍电子显微镜对金超微颗粒(直径为2.1~3μm)进行电视摄像,实时观察发现这些颗粒没有固定的形态,随着时间的变化会自动形成各种形状(如立方八面体,十面体,二十面体等)的晶型,既不同于一般固体,又不同于液体,是一种准固体。在电子显微镜的电子束照射下,表面原子仿佛进入了“沸腾”状态,尺寸大于10μm后才看不到这种颗粒结构的不稳定性,这时微颗粒具有稳定的结构状态。 超微颗粒的表面具有很高的活性,在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。如要防止自燃,可采用表面包覆或有意识地控制氧化速率,使其缓慢氧化生成一层极薄而致密的氧化层,确保表面稳定化。利用表面活性,金属超微颗粒可望成为新一代的高效催化剂和贮气材料以及低熔点材料。 1.2 小尺寸效应 随着颗粒尺寸的量变,在一定条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微颗粒而言,尺寸变小,同时其比表面积亦显著增加,从而产生特殊的光学、热学、磁学、力学、声学、超导电性、介电性能以及化学性能等一系列新奇的性质。 2 纳米材料在大气污染治理方面的应用 2.1 空气中硫氧化物的净化 二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物是影响人类健康的有害气体,如果在燃料燃烧的同时加入纳米级催化剂不仅可以使煤充分燃烧,不产生一氧化硫气体,提高能源利用率,而且会使硫转化成固体的硫化物。如用纳米Fe2O3作为催化剂,经纳米材料催化的燃料中硫的含量小于0.01%,不仅节约了能源,提高能源的综合利用率,也减少了因为能源消耗所带来的环境污染问题,而且使废气等有害物质再利用成为可能。 2.2 汽车尾气净化 汽车尾气排放直接污染人们的生活空间及呼吸层,对人体健康影响极大。开发替代燃料或研究用于控制汽车尾气对大气污染材料,对净化环境具有重要的意义。用纳米复合材料制备与组装的汽车尾气传感器[4],通过汽车尾气排放的监控,可及时对超标排放进行报警,并通过调整合适的空燃比,减少富油燃烧,达到降低有害气体排放和燃油消耗的目的。纳米稀土钛矿型复合氧化物对汽车尾气所排放的NO、CO等具有良好的催化转化作用,可以替代昂贵的重金属催化剂用作汽车尾气催化剂。 2.3 室内空气净化 新装修房间空气中的有机物浓度大大高于室外,而光催化剂可以很好地降解甲醛、甲苯等污染物,纳米TiO2的降解效果最佳。纳米TiO2经光催化产生的空穴和形成于表面的活性氧膜化能与细菌细胞或细胞内组成成分进行生化反应,使细菌头单元失活而导致细胞死亡,并且使细菌死亡后产生的内毒素分解,即利用纳米TiO2的光催化性能不仅能杀死环境中的细菌,而且能同时降解由细菌释放出的有毒复合物[5]。在医院的病房、手术室及生活空间安放纳米TiO2光催化剂可具有杀菌、除臭作用。 3 在水污染治理方面的应用 3.1 处理无机污染废水 污水中的重金属对人体的危害很大,重金属的流失也是资源的浪费。纳米粒子能对水中的重金属离子通过光电子产生很强的还原能力[6]。如纳米TiO2能将高氧化态汞、银、铂等贵重金属离子吸附于表面,井将其还原为细小的金属晶体,既消除了废水的毒性,又回收了贵重金属。 3.2 处理有机污染废水 大量研究表明纳米TiO2等作为光催化剂,在阳光下催化氧化水中的有机污染物,使其迅速降解。至今为止己知纳米TiO2能处理80余种有毒污染物,它可以将水中的各种有机物很快完全催化氧化成水和CO等无害物质图。例如Pintar等在间歇式反应器中纳米Ru/TiO2作催化剂,对酸性或碱性牛皮纸漂白废水进行光催化降解,废水中的有机总碳TOC的去除率可达到99.6%,并使废水完全脱色。经光催化湿空气氧化处理后的工厂废水对弧菌的毒性的实验表明,用该方法处理后的工厂漂白废水完全可以进一步生物降解。 3.3 自来水的净化处理 新型纳米级净水剂[7]的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂Al2O3的10~20倍,能将污水中悬浮物完全吸附并沉淀,然后采用纳米磁性物质、纤维和活性炭净化装置,有效地除去水中的铁锈、泥沙以及异味等。再经过由带有纳米孔径的处理膜和带有不同纳米孔径的陶瓷小球组装的处理装置后,可以100%除去水中的细菌、病毒,得到高质量的纯净水。这是因为细菌、病毒的直径比纳米大,在通过纳米孔径的膜和陶瓷小球时,会被过滤掉,水分子及水分子直径以下的矿物质、元素则保留下来。 4 在其它环保领域的应用 4.1 噪声控制 飞机、车辆、船舶等发动机工作的噪声可达上百分贝,容易对环境造成噪声污染。当机器设备等被纳米技术微型化以后,其互相撞击、磨擦产生的交变机械作用力将大为减少,噪声污染便可得到有效控制。运用纳米技术开发的润滑剂,既能在物体表面形成永久性的固态膜,产生极好的润滑作用,大大降低机器设备运转时的噪声,又能延长设备的使用寿命[8]。 4.2 固体废物处理 纳米技术及纳米材料应用于城市固体垃圾处理,主要有两个方面[9]:一是可以将橡胶制品、塑料制品、废印刷电路板等制成超微粉末,除去其中的异物,成为再生原料回收;二是利用纳米TiO2催化技术可以使城市垃圾快速降解,其速度可达到大颗粒TiO2的10倍以上,从而缓解大量城市垃圾给城市环境带来的压力。 4.3 防止电磁辐射 近年来电磁场对人体健康的影响问题已经成为一个新的研究热点。在强烈辐射区工作并需要电磁屏蔽时,通过在墙内加入纳米材料层或涂上纳米涂料,能大大提高遮挡电磁波辐射性能。中科院理化所利用纳米技术研究出了新一代手机电磁屏蔽材料,可以实现手机信号抗干扰能力,同时大大降低电磁波辐射。 4.5 在照明工程方面的应用 火力发电排放的CO2、SO2、烟尘悬浮物等会引起温室效应、酸雨和环境污染,通过照明节电可以带来巨大的社会、经济和生态效益[10]。在照明工程中,最理想的节电措施是充分利用太阳光来照明,利用一些纳米材料的光致发光特性是可行的办法,白昼吸收自然光并贮存起来,晚上再直接把光射到需要的地方。这从多孔硅光致发光现象得到了验证。 5 结语 随着纳米科技和纳米材料的研究深入,特别是纳米科技与环境保护和环境治理的进一步有机结合,许多环保难题将会得到解决。有理由相信,纳米科技作为一门新兴科学,必将对环境保护产生深远的影响,利用纳米科技解决环境污染问题将成为未来环境保护发展的必然趋势。 参考文献 [1] Swlli E, Morris S. Photocatalysis for water purification[J]. Water Res, 1999, 33(8): 5-7. [2] 李泉, 曾广斌. 纳米粒子[J]. 化学通报, 1995, 6: 29-31. [3] 李良果, 郑庆龙, 张克. 纳米粒子结构分析[J]. 化工新型材料, 1991, 19(12) : 12-13. [4] 覃爱苗, 廖雷. 纳米技术及纳米材料在环境治理中的应用[J]. 中山大学学报(自然科学版), 2004, 43(增刊): 225-228. [5] 杨健森. 纳米环保技术的发展现状与前景[J]. 科技通报, 2002, 18(4): 340-343. [6] 马荣萱, 李继忠. 纳米技术及其材料在环境保护中的应用[J]. 环境科学与技术, 2006, 29(7): 112-115. 来源:[ http://www.jdzj.com ]机电之家·机电行业电子商务平台!
『肆』 腐殖酸包覆的Fe3O4磁性纳米粒子可以高效去除水中的重金属离子,可是这种材料能否再生循环使用
可以循环再生使用,但再生后肯定会产生一定数量的重金属废液,应设法妥善处理,避免二次污染。
『伍』 超磁分离技术可以取代污水处理哪个工艺段
磁分离利用废水中杂质颗粒的磁性进行分离,对于水中非磁性或弱磁性的颗粒,利用磁内性接种技容术可使它们具有磁性。借助外力磁场的作用,将废水中有磁性的悬浮固体分离出来,从而达到净化水的目的。
与沉降、过滤等常规方法相比较,磁力分离法具有处理能力大、效率高、能量消耗少、设备
简单紧凑等一系列优点。山东博斯达环保 为您解答,谢谢
『陆』 含铬废液的处理
含铬废洗液可用废铁屑还原残留的六价铬为三价铬,再用碱液或石灰中和生成低毒的氢氧化铬沉淀后集中处理。
『柒』 怎么处理含铬废水
含铬废水的处来理方法如自下:
药剂还原沉淀法,本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂,将Cr6+还原成Cr3+,然后再加入石灰或氢氧化钠,使其在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀,从而去除铬离子。可作为还原剂的有:SO2、FeSO4 、Na2SO3、NaHSO3、Fe等。
SO2还原法,其反应原理为3SO2 + Cr2O72- + 2H+ = Cr3+ + 3SO42- + H20
Cr3+ + 30H- = Cr(OH)3↓二氧化硫是有害气体,对操作人员有影响,处理池需用通风没备。
『捌』 含铬废水处理有哪些好的处理方法
含铬废水处理常用方法
药剂还原沉淀法
还原沉淀法是目前应用较为广泛的含铬废水处理方法。基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂,将Cr6+还原成Cr3+,然后再加入石灰或氢氧化钠,使其在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀,从而去除铬离子。可作为还原剂的有:SO2、FeSO4 、Na2SO3、NaHSO3、Fe等。还原沉淀法具有一次性投资小、运行费用低、处理效果好、操作管理简便的优点,因而得到广泛应用,但在采用此方法时,还原剂的选择是至关重要的一个问题。
SO2还原法
二氧化硫还原法设备简单、效果较好,处理后六价铬含量可达到0.l mg/L 。但二氧化硫是有害气体,对操作人员有影响,处理池需用通风没备,另外对设备腐蚀性较大,不能直接回收铬酸。烟道气中的二氧化硫处理含铬(VI)废水,充分利用资源,以废治废,节约了处理成本,但也同样存在以上的问题。
铁氧体法
铁氧体法实际上是硫酸亚铁法的发展,向含铬废水中投加废铁粉或硫酸亚铁时,Cr6+ 可被还原成Cr3+。再加热、加碱、通过空气搅拌,便成为铁氧体的组成部分,Cr3+转化成类似尖晶石结构的铁氧体晶体而沉淀。铁氧体是指具有铁离子、氧离子及其他金属离子所组成的氧化物。
铁氧体法不仅具有还原法的一般优点,还有其特点,即铬污泥可制作磁体和半导体,这样不但使铬得以回收利用,又减少了二次污染的发生,出水水质好,能达到排放标准。但是,铁氧体法也有试剂投量大,能耗较高,不能单独回收有用金属,处理成本较高的缺点。
铁屑铁粉处理法
铁屑铁粉由于原料易得,价格便宜,处理含铬(VI)等重金属废水效果较好,但该法要消耗较多的酸(电镀厂可用车间生产的废酸),同时污泥量较大,铁屑处理含铬废水有多种作用:(1)还原作用,由于铁屑中含有杂质,它们与铁的电位不同,铁作为阳极溶解,给出电子成为二价铁离子,电子转移到阴极被Cr2O72-和H+接受成为Cr3+和H2 ,阴极生成的二价铁离子叉将Cr2O72-还原;(2)置换作用,废水中电位比铁正的金属离子与金属铁屑粉末发生置换作用;(3)凝聚作用,反应生成的氢氧化铁本身就是一种凝聚剂,有利于最后氢氧化铬等的沉降;(4)中和作用,由于反应中要消耗太量的酸,随着反应进行PH值不断升高,使Fe呈氢氧化铁析出;(5)吸附作用,经X射线微量分析,在铁粉表面可见到吸附的金属,因此认为铁粉具有吸附作用。
钡盐法
利用溶解积原理,向含铬废水中投加溶度积比铬酸钡大的钡盐或钡的易溶化合物,使铬酸根与钡离子形成溶度积很小的铬酸钡沉淀而将铬酸根除去。废水中残余Ba2+再通过石膏过滤,形成硫酸钡沉淀,再利用微孔过滤器分离沉淀物。
钡盐法优点是工艺简单,效果好,处理后的水可用于电镀车间水洗工序,还可回收铬酸,复生BaCO3;其缺点是过滤用的微孔塑料管加工比较复杂,容易阻塞,清洗不便,处理工艺流程较为复杂。
电解还原法
电解还原法是铁阳极在直流电作用下,不断溶解产生亚铁离子,在酸性条件下,将Cr6+还原为Cr3+。
用电解法处理含铬废水,优点是效果稳定可靠,操作管理简单,设备占地面积小,废水中的重金属离子也能通过电解有所降低。缺点是耗电量较大,消耗钢板,运行费用较高,沉渣综合利用等问题有待进一步解决。
离子交换法
离子交换法是借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应除去水中有害离子。目前在水处理中广泛使用的是离子交换树脂。对含铬废水先调pH值,沉淀一部分Cr3+后再行处理。将废水通过H型阳离子交换树脂层,使废水中的阳离子交换成H+而变成相应的酸,然后再通过OH型阴离子交换成OH-,与留下的H+结合生成水。吸附饱和后的离子交换树脂,用NaOH进行再生。
离子交换法的优点是处理效果好,废水可回用,并可回收铬酸。尤其适用于处理污染物浓度低、水量小、出水要求高的废水。缺点是工艺较为复杂,且使用的树脂不同,工艺也不同;一次投资较大,占地面积大,运行费用高,材料成本高,因此对于水量很大的工业废水,该法在经济上不适用。
『玖』 铁氧体处理含铬废水为什么要加过氧化氢
其实是起到氧化金属离子的作用。
加入少量的H2O2使部分Fe2+氧化为版Fe3+,当二权者的氢氧化物的比例为1:2左右时,可生
成组成类似于Fe3O4·xH2O的磁性氧化物(铁氧体),其组成可写成Fe2+·Fe3+「Fe3O4」·xH2O,其中部分Fe3+可以被Cr3+取代,使Cr3+成为铁氧体的组分而沉淀出来,反应原理可表示为: Fe3++ Fe2+ +Cr3+ +OH- →Fe2+· Fe3+「Fe(1-y)3+Cry3+O4」·xH2O(s)
『拾』 磁性纳米材料处理含油废水属于什么方法
磁性纳米材料处理含油废水属于化学方法。
该方法先将含油废水超声专,并在超声同时属将油溶性四氧化三铁纳米粒子投加到含油废水中,超声分散,四氧化三铁就可以借助其疏水的烷基表面进入废水微油滴中,形成携带疏水四氧化三铁粒子的磁性微油滴,再结合磁分离达到去除污水中微油滴的目的。