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含铬废水的处理是一个具有重大现实使用价值的研究课题。本文在综述国内外含铬废水处理技术的基础上,以广东某化成箔生产废水为例,较为系统地研究了Cr(Ⅵ)的有机物MK还原—沉淀——光催化还原的综合处理技术。 在有机物MK还原处理含铬废水(Cr(Ⅵ)浓度=17000mg/L)的研究中,分析考察了还原剂MK的投加量、初始pH值、反应温度、反应时间等因素对Cr(Ⅵ)还原反应的影响规律,确定了最佳处理工艺条件:还原剂MK用量为10g、pH=1.0、反应温度为95~100℃、反应时间10min。反应后,再经过加碱沉淀、过滤回收较纯净的Cr(OH)3,Cr(Ⅵ)的去除率可达到排放标准(<0.5mg/L)。针对浓度较低的清洗液和上一过程的残液(浓度=50mg/L),采用光催化还原的方法进行处理。试验考察了催化剂种类、溶液初始pH值、光照条件、反应时间、催化剂用量等影响因素,进行L16(45)正交试验,确定了光催化还原Cr(Ⅵ)废水的影响因素主次顺序为催化剂种类→溶液初始pH值→光照条件→反应时间→催化剂用量。为了分析Cr(Ⅵ)在TiO2表面还原受以上各因素影响的原因,本文还对Cr(Ⅵ)在催化剂上的暗态吸附进行了研究,结果表明:随着体系pH值增大,Cr(Ⅵ)离子在TiO2表面的吸附能力下降,当Cr(Ⅵ)离子初始浓度为15mg/L时,其在TiO2表面具有最大值吸附。HPO4-阴离子及乙酸的存在对Cr(Ⅵ)离子的吸附有阻抑作用,甲酸存在会提高Cr(Ⅵ)离子的吸附。Cr(Ⅵ)离子在TiO2半导体催化剂表面的光催化还原受体系酸度的影响较大。H2PO4-阴离子存在会降低Cr(Ⅵ)离子的光催化还原效率。在太阳光照下Cr(Ⅵ)离子在TiO2的光催化还原也可实现,通过调节反应结束后<WP=4>水溶液的酸碱度,Cr(Ⅵ)离子得以去除,反应后催化剂经酸处理,其活性恢复并可重复使用。最后,对以TiO2为催化剂,光催化还原Cr(Ⅵ)的反应动力学进行了试验研究,结果表明,悬浮相光催化还原Cr(Ⅵ)的反应表现为一级反应,反应速率遵从多相催化动力学方程——Langmuir-Hinshelwood方程。