2·結果與討論
2.1 溶液pH值對化學沉降處理效果的影響
分別取100mL原水放于9個250mL燒杯中,依次加入質量分數為10%的氫氧化鈉溶液,調節溶液pH值分別為7.0、8.0、8.4、9.0、9.5、10.0、10.4、12.5,攪拌均勻,靜置,取上清液分析測定廢水中Zn2+的剩余濃度,將沉淀抽濾測其SS,分析試驗結果。向原水中加入氫氧化鈉溶液,Zn2+將以Zn(OH)2的形式沉降,但是當加入過量氫氧化鈉溶液,Zn(OH)2將轉化為ZnO2-2再次溶解,而分光光度法無法測出ZnO2-2中的鋅含量,所以應該找到Zn(OH)2與氫氧化鈉反應生成Na2ZnO2的臨界pH值。試驗結果表明,當溶液pH值為8.4左右時,溶液中Zn2+濃度迅速下降,而懸浮固體SS并未減少,說明此時Zn2+已經大部分沉淀,并有反應生成Na2ZnO2的趨勢,所以8.4左右即為臨界pH值。加入適當氫氧化鈉溶液使原水pH值調至8.4左右,待沉淀完全,靜止分層,取上層清液為后面吸附處理的試驗用水,測定其pH=8.4,含Zn2+濃度為6.6mg/L。用Zn(OH)2的溶度積作對比計算,理論上,當溶液含Zn2+濃度為6.6mg/L時,溶液的pH值為7.6,與試驗結果略有差別,但相差不大,以試驗結果為準。
2.2 吸附時間對吸附效果的影響
取六份100mL經化學沉降處理后的廢水于六個250mL燒杯中,再加入質量濃度為0.2g/L的沸石,分別攪拌10、20、30、40、50、60min,靜置,取上層清液分析,試驗結果見圖1。
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從圖1可以看出,隨著吸附時間的增加,Zn2+的去除率逐漸增大,吸附時間為50min時吸附效果最好,Zn2+的去除率達到83.5%,Zn2+的剩余濃度為1.29mg/L。吸附時間過短,反應不充分,處理效果不佳;吸附時間過長,出現解吸速率大于吸附的現象。后續試驗吸附時間為50min。
2.3 吸附劑用量對吸附效果的影響
取六份100mL經化學沉降后的廢水于六個250mL燒杯中,再分別加入質量濃度為0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3g/L的沸石,攪拌50min,然后靜置,取上清液分析,試驗結果見圖2。
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從圖2可以看出,隨著沸石用量的增加,Zn2+的去除率逐漸增大,沸石用量為0.25g/L時吸附效果最好。當吸附飽和后吸附效果明顯下降,去除率減小。后續試驗吸附劑用量為0.25g/L。
2.4 pH值對吸附效果的影響
取100mL經化學沉降后的廢水于六個250mL燒杯中,調節pH分別為5.5、6.8、7.5、8.5、9.5、10.5,再分別加入質量濃度為0.25g/L的沸石,攪拌50min,靜置,取上清液分析,試驗結果見圖3。
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從圖3可以看出,隨著pH的增大,Zn2+的去除率增大,pH為9.5時吸附效果最好。pH對吸附質在溶液中存在的形態(電離,絡合)和溶解度均有影響,因而對吸附效果有影響。pH為9.5時吸附效果最好,在實際操作中,還需要考慮處理后水的排放標準(pH為6~9),因此,后續試驗選擇pH為8~9。
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