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实验 含铬废水的处理及其相关参数的测定
实验目的了解工业废水处理流程，掌握各单元操作的实验原理。掌握由这些单元操作组
成的处理流程。
了解除铬过程中各因素之间的关系。
掌握相关的水质参数的测定方法。
实验原理
化学还原法一一铁氧体法
铁氧体法处理含铬废水的基本原理就是使废水中的 C「2O72-或CrO42-在酸性条件下与过
量还原剂FeSO4作用，生成C产和Fe3+,其反应式为：
TOC \o "1-5" \h \z 2- 2+ + 3+ 3+
Cr2O7 +6Fe +14H =2Cr +6Fe +7H2O
- 2+ + 3+ 3+
HCrO 4 +3Fe +7H =Cr +3Fe +4H2O
再通过加入适量碱液，调节溶液 pH值，并适当控制温度，加入少量 H2O2后，可将溶液
中过量的Fe3+部分氧化为Fe2+,得到比例适度的Cr3+,Fe2^H Fe3+沉淀物：
3+ - .
Fe +3OH =Fe(OH)3 J
Fe +2OH =Fe(OH)2 J
3+ - .
Cr +3OH =Cr(OH) 3 J
由于当Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀量比例1:2左右时，可生成 Fqo。? XH2O磁性氧化 物(铁氧体)，其组成可写成 FeFe2O4xH2O,其中部分Fe3+可被Cr3+取代，使Cr3+成为 铁氧体的组成部分而沉淀下来， 沉淀物经脱水等处理后， 既得组成符合铁氧体组成的复
合物。因此，铁氧体法处理含铬废水效果好，投资少，简单易行，沉渣量少且稳定。而 且含铬铁氧体是一种磁性材料，可用于电子工业，这样既可以保护环境又进行了废物利 用。
实验室检验废水处理的结果，常采用比色法分析水中的铬含量。其原理为： Cr( W )
在酸性介质中与二苯基碳酰二肼反应生成紫红色配合物， 其水溶液颜色对光的吸收程度
与Cr( W)的含量成正比。只要把样品溶液颜色与标准系列的颜色采用目视比较或用分 光光度计测出此溶液的吸光度就能确定样品中 Cr( W )的含量。
为防止溶液中Fe2+、Fe3+及 也22+、Hg2+等打扰，可适当加入适量的 H3PO4消除。
活性炭吸附法
废水处理中，吸附法主要用于废水中的微量污染物， 达到深度净化的目的； 本实验
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选活性炭吸附法，活性炭有吸附铬的性能，但因其吸附能力有限只适合处理含铬量低的废水， 活性炭具有吸附容量大， 性能稳定，抗腐蚀，在高温解吸时结构热稳定性好，解吸容易等特 点，可吸附解吸多次反复使用。
三、 实验药品和仪器
药品
1
H2SO4(3mol ? L-)、 硫一 磷混酸(15%H 2SO4+15%H3PO4+70%H2SO4)、
1
NaOH(6mol ? L-)、FeSO4 ? 7出。(10%)、出。2(3%)、二苯基碳酰二肼(0.1% )、含
铬废水(0.1g ? L-1)、铬标准溶液(1mg/L)
仪器
分光光度计、酒精灯、三脚架、磁体、石棉铁丝网、碱式和酸式滴定管、容量瓶(50ml、
25ml )、量筒(10ml、50ml)、烧杯(400ml、250ml)、温度计(100C)、吸耳球、移液管(1ml、
5ml、25ml)
四、 实验步骤
铬废水的处理
(1 )取100 ml含铬废水(0.1g?L-1 )于250 ml烧杯中，在不断搅拌下滴加 3mol -L-1 H2SO4 调整至pH约等于1,然后加入10%的FeSO4的溶液，直至溶液颜色由浅黄色变为亮绿色为 止。
往烧杯中滴加6 mol ? L-1 NaOH溶液，调节pH=8~9，使Cr3+、Fe2+、Fe3+生成沉 淀。然后将溶液加热至 70 C左右，在不断搅拌下滴加 6?10滴3%的H2O2,充分搅拌，静置 冷却。
用倾析法将上层清夜倾入另一烧杯中以备测定残余 Cr( W )。沉淀用蒸馏水洗涤数 次，以除去 Na+、K+、SO42-等离子，然后将其转移到蒸发器中，小火加热，搅拌使沉淀蒸 发至干，得铁氧体，用磁铁检查沉淀物的磁性。
用移液管取(2)中的上层清液10.00 ml两份各置于50 ml比色管中用水稀释至刻 线。加入0.5ml硫酸溶液和0.5ml磷酸溶液，摇匀。加入 2 ml显色剂，摇匀。10分钟后， 在540nm波长下，用10光程的比色皿，以水做参比，测定吸光度。减去空白实验吸光度，
从校准曲线上查得铬的含量。
配置Cr( W )溶液标准系列和制作工作曲线
向一系列 50 ml 比色管中加入 0、0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00 和 10.00ml 铬标准溶液，用水稀释至 50 ml。然后按照废水处理步骤 1中(4)进行处理。
从测得的吸光度减去空白实验吸光度，绘制以含铬量对吸光度的曲线
活性炭吸附法
称取20g活性炭
取100ml铬废水于250 ml烧杯中，并加入(1)中称取的活性炭。
静置20分钟后过滤。
取过滤液，用同1中的(4)的方法测定其吸光度。