第11卷第3期 2011年6月
过程工程学报
The Chinese Journal of Process Engineering
连续式泡沫分离法去除废水中铬（！！)离子的动力学
李志洲
(陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西汉中723000)
VoL.11 No.3 June2011
摘要：采用铁盐共沉淀连续式泡沫分离法脱除废水中的铬(II)离子，实验考察了pH值、Fe/Cr(VT)摩尔比、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)浓度、空气流量、分离时间等因素的影响.结果表明，最佳分离工艺条件为，Fe/Cr(VI)摩尔比5:1， pH值9.0，空气流量450mL/min，SDBS浓度60mg/L，分离时间30min，在此条件下铬离子脱除率为98.72%.根据泡沫分离与化学反应过程在物理行为上的类似性，引入等效的化学反应常数，宏观动力学研究结果表明，该泡沫分离过程可等效为一级反应，等效速率常数为0.541.
关键词：共沉淀泡沫分离；铬离子：脱除率；停留时间分布
中图分类号：TS59 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009606X(2011)03-0401-04
2实验
泡沫分离法(Foamfractionation)又称气浮法(Air-stripping)，是一项利用物质在气泡表面上吸附性质的差异进行分离的技术，最早用于矿物质的浮选分离["] 近年来，该技术被广泛用于许多不溶性物质和可溶性物质的分离，如溶液中的金属阳离子、阴离子蛋白质、染料、中草药中有效成分等的分离浓缩(2-7)，其最大优点是对低浓度组分的分离特别有效，且二次污染小，
铬污染是工业上严重的污染之一，如铬的冶炼、电镀、制革、印染等工业领域，都会有含铬废水排出：这些含铬废水中主要含大量Cr(VD)和Cr(I)，其中，Cr(VT) 毒性最大，是公认的环境致癌物之一，GB5749-85对其排放有严格规定，泡沫分离法用于含铬废水分离存在的缺陷是大多采用间歇法()，且对分离过程的动力学仅作初步研究()，汪德进等19虽采用连续浮选法对含铬废水予以分离研究，但未进行动力学研究。李志洲]曾以十二烷基硫酸钠(SDS)为活性剂，采用连续式泡沫分离法对模拟Cr*废水进行分离，效果较好，但动力学研究尚未进行，且研究中未考患其他金属离子共沉淀对分离效果的影响，更没有将浮选器结构特点和传递工程理论相结合，使该工艺的工业化应用受到一定限制，
本工作采用连续式铁盐共沉淀泡沫分离法对陕西某化成箱生产废水中的Cr离子进行分离，优化了最佳分离条件，对该法的宏观动力学进行模拟研究，并结合停留时间分布测定对该过程的数学模型进行了分析，为泡沫分离法去除废水中Cr离子的工业应用莫定一定的理论基础
收稿日期：2010-12-14，修回日期：2011-04-27
基金项目：陕西省教育厅科研基金资助项目(编号：11JK0596)
2.1材料与试剂
实验废水为陕西某化成箔生产废水，其组成见表1， pH为-0.5，温度65℃C.将实验废水冷却至常温，调节 pH为3.5，备用
表1废水组成
Table1
The composition of wastewater
Component
Content (mg/L)
Cr(VI)Cr(II)HC1
100
11
K'
H,sO.
Trace 25
主要试剂：十二烷基苯磺酸钠(SodiumDodecyl BenzeneSolfonate,SDBS)、硫酸亚铁、丙酮、盐酸、氢氧化钠、浓硫酸、磷酸、硝酸、高锰酸钾、尿素、亚硝酸钠、氢氧化铵、二苯碳酰二肼均为分析纯
2.2实验装置与分析仪器 2.2.1实验装置
所用实验装置如图1所示，由泡沫分离柱、供气系统、
供液系统和泡沫收集器组成：泡沫分离柱为内径 0.12m、高1.3m的有机玻璃柱，底部装有气体分布器
1. Air pump 2. Humidifiers
+
11
O
10
3.Buffer 4. Flowmeter
5. Flow control valve 6.Blender
7. Tank-wastewates 8. Peristaltic pump 9. Recycle-pipe 10. Air-distributor 11, Flotation column 12. Foam-collector
图1泡沫分离实验流程示意图
Fig.1 Schematic diagram of foam separation equipment
作者篇介：李志流(1969-)，男，陕西省汉中市人，硕士，副教授，研究方向：天然精细化学品的研究与应用，Tel:13571629918,E-mail:lizhizhou136@sina.com 万方数据