阳离子交换树脂负载纳米零价铜去除水中Cr(VI)影响因素研究
2018-01-21刘秀峰叶少佐
刘秀峰,叶少佐
(温州市环境监测中心站,浙江 温州 325000)
重金属铬广泛应用于皮革鞣制、电镀防锈、化工制药等工业,因此人们时常发现工业企业附近地下径流与地表漫流存在不同程度的铬污染。自然界中铬以Cr3+与Cr6+为主要氧化态,不同的环境条件下,Cr3+与Cr6+之间互相转换:一般在好氧环境下,以Cr6+的形式存在;反之,则以Cr3+的形态存在[1]。而不同形态、温度、价数的铬对人体的影响迥异,其中Cr6+对生物体的毒性为Cr3+的1 000倍[2]。因此,我国《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006、《地表水环境质量标准》GB3838-2002中II~IV类水对于六价铬浓度限值为0.05 mg/L,《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中对第一类污染物六价铬限值为0.05 mg/L。
常见废水中六价铬去除方法有电化学还原、离子交换树脂、生质物吸附与纳米零价金属还原等[3]。纳米零价金属具有高反应性与大比表面积,近年来,广泛应用于地下水污染整治,但是,纳米零价金属在水溶液中容易聚集在一起,降低金属的比表面积,进而降低其反应性[4]。由阳离子交换树脂负载纳米零价铜处理水中六价铬,并以阳离子交换树脂作为纳米零价铜的分散剂,可以避免纳米零价铜在水中聚集成块而降低比表面积。
1 材料与方法
1.1 材料制备
钠离子型阳离子交换树脂DowexTM MSC100(sulfonated corsslinked polystyrene matrix)为商用强酸型阳离子交换树脂。工作范围pH=0~14,总交换容量1.90 eq/L,含水率约50%,粒径尺寸约0.5 mm,密度1.25~1.29 g/mL。使用Cu(NO3)2配制适当浓度的铜离子溶液,铜金属作为电子提供者。
配制1.0 mg/g、5.0 mg/g、10 mg/g、20 mg/g、30 mg/g和40 mg/g(纳米零价铜质量/离子交换树脂质量)六种不同比例的离子交换树脂纳米零价铜(nano)。……
