1 前言

在電鍍生產中，尤其是在鍍鉻及各種鉻酸鈍化處理時，產生大量的含鉻廢水。對重金屬廢水的處理，只能是轉移金屬存在的位置或轉變其物理和化學形態，采用活性炭吸附法處理含鉻電鍍廢水。當含鉻廢水pH值控制在3~4.5之間時，利用活性炭具有的物理吸附，化學吸附、化學還原等特性，能有效地吸附廢水中的六價鉻，使含鉻電鍍廢水得到凈化。

2 工藝流程

工藝流程主要包括活性炭預處理（對新炭），廢水過濾→Cr⁶⁺被吸附→凈化，以及活性炭再生處理等三個部分。

2.1 活性炭及廢水預處理

預處理工藝包括活性炭和廢水兩個因素，其目的是提高對廢水中六價鉻的吸附力。對于顆粒狀活性炭新材料，其pH值介于5~7之間，如果不進行酸化預處理，就會降低除鉻效率。經過試驗，未經預處理的活性炭其除鉻率（Cr⁶⁺）只有60%左右，經預處理后其除鉻率可達79%。

新活性炭預處理是采用5%H₂SO₄液在炭柱內浸泡8h，然后用水洗干凈，可滿足酸化條件，用于生產運轉。

根據實踐經驗，含鉻廢水pH值在3~4.5之間，吸附效果較佳。當pH＞5時，吸附效果顯著下降。在堿性條件下六價鉻根本不被吸附，當pH≤2時，也不能吸附。

一般鍍鉻或各種金屬件鉻酸鈍化工藝中漂洗產生出的廢水，Cr⁶⁺濃度約在（40~100）mg/L之間，pH值在3.5~6范圍內。當廢水pH值在5~6之間時，須用5%H₂SO₄溶液進行預調處理，以滿足Cr⁶⁺被吸附的條件。

2.2 吸附原理

活性炭具有的性質就是能夠吸附廢水中重金屬離子（Cr⁶⁺）或將Cr⁶⁺還原為Cr³⁺，從而達到回用或使廢水凈化的目的。

2.2.1 物理吸附作用

活性炭具有非常多的微孔結構和巨大的比表面積，通常，1g活性炭的表面積達（700~1700）m²，因而具有很強的物理吸附力，能有效地吸附廢水中的六價鉻離子（Cr⁶⁺）。

2.2.2 化學吸收作用

活性炭的化學吸收功能是在其制造活化過程中形成的，如炭表面有羧基（—COOH）、羥基（—0H）、羰基（=C-O）等含氧官能團，它們都具有靜電吸附功能，能與Cr⁶⁺產生化學吸附，反應如下：

RC-OH+Cr₂O^2-₇→RC-O^-…H⁺…Cr₂O^2-₇

2.3 化學還原作用

活性炭在強酸性條件下的還原反應是一步重要過程，即使Cr⁶⁺還原為Cr³⁺，其反應如下：

3C+2Cr₂O^2-₇+16H⁺→3CO₂↑+4Cr³⁺+8H₂O

C+Cr₂O^2-₇+12H⁺→CO↑+2Cr³⁺+6H₂O

我們波濤活性炭廠家認為，在活性炭凈化處理機制中活性炭對廢水中Cr⁶⁺的吸附凈化過程，實際是綜合條件作用結果。

3 再生液的綜合利用

目前，許多企業采用酸再生法將被解收的Cr₂O₃溶液供皮革行業作鞣革用，或將Cr₂O₃用來制備綠色拋光膏原料，這些都是綜合利用的有效方式。特別是做拋光膏，用途廣泛，如金屬研磨、金屬拋光、鍍鉻層拋光等，是大有發展前途的綜合利用方式。

總而言之，不論用何種方法處理，其回收液須嚴格控制，防止流失，否則將會造成二次污染。

4 活性炭材料的選用

活性炭不僅有粉狀和顆粒狀，而且型號品種繁多。其原因主要取決于孔隙結構及其表面能。研究認為，活性炭內部孔徑不同，其吸附功能也不一樣。一般來說，作為氣相吸附的活性炭，是以物理吸附為主。被吸附的物質分子直徑小，擴散速度快，因此選用微孔＜15~20A較有效。用于液相的活性炭，則要求有較大的微孔18~25a，這是因為液相吸附效果受溶質的性質、濃度、濕度、接觸時間、擴散速度和pH值等多種因素的影響。活性炭的大孔（直徑大于30A）亦很重要，因為它能提供通道使溶質分子能迅速到達炭內部微孔。要使活性炭有效利用，則微孔隙度和大孔隙須有個平衡。

用于含鉻廢水處理的活性炭，其比表面積大多在1000m²/g左右，活性炭孔徑為18~25a，顆粒大小在20~60目之間。

5 結論

經過多年的實踐表明，用活性炭法處理含鉻電鍍廢水具有技術可靠、處理效率高、運行費用相對低廉等優點，但存在廢水處理前的pH值預調，出水pH值偏低（一般在4~5之間）、處理材料、設備技術參數選擇較復雜等問題，要求應用單位預先進行相關的適宜性試驗，這也是目前國內應用不廣泛的主要原因，但仍是一項有發展潛力的電鍍廢水處理技術，值得進一步研究、推廣。