第10卷第5期 2010年10月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
活性炭对不锈钢酸洗废水中Cr和Fe的吸附特性
曾媛，赵俊学，马红周，李菲，李小明
(西安建筑科技大学冶金工程学院，陕西西安710055)
Vol.10 No.5 Oct.2010
摘要：对颗粒活性炭吸附不锈钢酸洗废水中的Cr*和Fe进行了研究.结果表明，活性炭对Cr的饱和吸附量为4.546 mg/g，对Fe的饱和吸附量为40.76mg/g，吸附平衡时间分别为90和60min。对吸附过程进行准一级、准二级动力学模型拟合，发现准二级模型拟合较好.活性炭对Cr*的吸附基本符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型，而对Fe* 的吸附与BET吸附模型拟合较好，吸附CF*,Fe*的活化能E,分别为37.19和51.01kJ/moL活性炭对Cr*的吸附以化学吸附为主，而物理吸附则主导对Fe*的吸附
关键词：活性炭：CF*；Fe*；动力学模型；等温吸附模型
中图分类号：TF09 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2010)05-0911-04
AR)与HNO:(天津红岩化学试剂厂，AR)，HF(天津化学
不锈钢经酸洗后还需用消水反复冲洗，冲洗水中往往含大量Fe,Cr+等重金属离子，称之为不锈钢酸洗废水，这些废水排入水体后，排放大量酸和重金属离子，不仅会造成严重的环境污染，还会造成资源浪费：目前国内外处理这种废水的普遍方法是化学中和法[1-4]及膜分离法(5-7)，化学中和法虽简便易行、成本低廉，但会产生大量污泥，形成二次污染，造成污泥中重金属的浪费：而以反渗透、纳滤、电渗析等为主的膜分离技术工序较复杂、成本较高，且管理技术要求较严格，运行和处理效果也不太稳定，在国内的研究尚处于起步阶段，推广较困难，目前基本没有应用
吸附法是高效经济的绿色处理方法，能克服上述方法产生的二次污染、成本较高等问题.活性炭作为吸附介质用来吸附废水中重金属离子在国内外已有大量研究[8-10]，针对酸洗废水呈酸性、金属离子种类多、浓度适中等特点，本工作采用颗粒活性炭作为吸附剂，回收不锈钢酸洗废水中的Cr,Fe3+，将废水中的有价金属高集于活性炭上，不仅能使酸洗废水得到净化，且后续还能回收重金属.对这2种重金属离子的吸附过程进行了热力学及动力学分析，探索吸附机理，同时比较了吸附效果，
2实验 2.1材料与试剂
模拟Cr*，Fe废水分别由Cr(NO;)-9H,O(北京红星化工厂，AR)，Fe(NO;)-9H,O(天津红岩化学试剂厂，
试剂六厂，AR)配成pH值1.0，[Cr"]200mg/L，[Fe"] 1800mg/L的溶液.活性炭选用杏壳颗粒活性炭(内蒙古赤峰金桥活性炭厂)，粒度6~12目(1.40~3.35mm)，碘值≥1000mg/g，强度≥97%，干燥减量≤10%，填充密度
0.45~0.5g/cm，水为蒸馏水. 2.2实验装置与分析仪器
采用静态振荡吸附，即将一定量废水及活性炭置于具塞三角瓶中，放在振荡器上报荡一定时间，使吸附剂与吸附质充分接触后取样测定吸附质浓度
722型可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公
司)，HY-2型调速多用振荡器(国华电器有限公司)， LK98BII型电化学综合测试仪(天津市兰立科化学电子
高技术有限公司). 2.3实验方法
分别取100mLCr*和Fe废水，调其pH值，投加
一定量经蒸罐水洗净烘干的活性炭，常温振荡一定时间，分离后测定溶液中总铬(硫酸亚铁铵滴定法，GB 7466-87)、总铁(邻菲啰琳分光光度法，HJ/T345-2007) 浓度]，分别计算吸附率n(%)和活性炭的平衡吸附量 qe(mg/g).
结果与讨论 3
3.1活性炭对Cr*,Fe"的饱和吸附量
活性炭重复吸附废水，直至溶液中CrFe的浓度不变，结果见图1.可见，随活性炭使用次数增多，其吸附能力逐渐下降，直至最终达到饱和，计算出活性炭对Cr+和Fe*的饱和吸附量分别为4.546和40.76mg/g
收稿日期：20100907，修回日期：2010-1009
基金项目：陕西省自然科学基金资助项月(编号：2010JM7010)：陕西省冶金物理化学重点学科建设经费支持项月(编号：E04001) 作者简介：警媛(1986-)，女，潮北省武汉市人，硕士研究生，主要从事冶金资源综合利用方面的研究，Te:15829330025,E-mail：
yuanjenny1313@yaboo.com.cn:赵俊学，通讯联系人，Tel:029-82202931,E-mail:zhaojunxue@sohu.com 万方数据