00g CaO)，D' (2. OOg 粉煤灰 +3. 00g CaO)，E' (2. OOg 粉煤 灰+4. 00g CaO)(2. OOg粉煤灰+5. 00g CaO)，室温25°C的条件下，以150r/min的转速 充分振荡，不同时间条件下取样，将相同固液比的湿混剂与湿混剂进行比较，考查CaO的加 入方式对总铬去除率的影响。
[0140] 2. 2. 4粉煤灰-CaO联合去除总铬固化机制的研究
[0141] 将粉煤灰原料、CaO水化改性粉煤灰及处理后含铬残渣分别做SEM、XRD、红外表 征，讨论粉煤灰-CaO联合去除总铬固化机制。
[0142] 为了便于固化机制的材料表征及机理的研究，将4g粉煤灰-Ca0(2. 00g+2. 00g)置 于50mL 2g/L K2CrO4溶液中，在室温25°C的条件下，以150r/min的转速充分振荡24h，固液 分离后将固体残渣室温下进行干燥处理。
[0143] 2. 2. 5技术限制因素的研究
[0144] 2. 2. 5. 1腐植酸的纯化
[0145] 取两份IOg的市售腐植酸样品，分别加入50mL超纯水，进行超声处理IOmin后， 收集滤液至IOOmL容量瓶中，定容后得水溶性滤液1、2,将不溶性固体全部转移至定性滤纸 上，得滤饼1、2。将滤饼2用IOmL的0· lmol/LHCl+0. 3mol/L的HF混合液浸泡，在室温下振 荡12h，离心处理，并反复用HC1+HF洗涤，至灰分最低后，合并滤液于IOOmL容量瓶中，得酸 溶性滤液3,滤饼水洗除酸后，放至60°C烘箱中烘干得滤饼3,即纯化后的腐植酸。将滤液 1，3做荧光光谱分析，滤饼1，3做红外光谱分析。
[0146] 将滤饼3置于105°C温度下下烘干，直至纯化后腐植酸质量不在发生变化，称取4g 粉末样品，用浓度为lmol/L的NaOH溶液溶解后，再用浓度为lmol/L的HCl溶液调节pH至 中性，使用超纯水将其定容在IL容量瓶中，借助重量方法计算出滤液中腐植酸的质量，并 配制成储备液待用。将储备液稀释后得纯化后的腐植酸溶液4,并做荧光光谱分析。
[0147] 2. 2. 5. 2 pH对腐植酸及铬影响因素的光谱表征
[0148] (1)ρΗ对腐植酸和铬的紫外可见吸收特性影响的研究
[0149] 用1 %的H2SO4溶液将腐植酸配制成pH分别3. 0、7. 0的两份浓度为12. 5mg/L的 腐植酸溶液。同时，配制40mg/L 1(2〇04的pH为1~12的Cr(VI)溶液，在范围为200~ 700nm中进行紫外可见扫描，分别考查pH对腐植酸和铬的紫外可见吸收特性的影响。
[0150] (2) pH对腐植酸荧光光谱的影响
[0151] 用1 %的H2SO4溶液配制成一系列pH为1~12、浓度为12. 5mg/L的腐植酸溶液， 考查不同pH条件下腐植酸荧光强度的变化规律。
[0152] (3) pH对腐植酸还原Cr(VI)影响的研究
[0153] 取不同pH条件下的浓度为12. 5mg/L的腐植酸溶液，分别加入质量的Cr (VI)，考查 pH对腐植酸还原Cr(VI)效果的影响。
[0154] 2. 2. 5. 3腐植酸与原Cr(VI)定量关系的构建
[0155] 腐植酸与Cr(VI)是一较为迅速的反应过程，且不需要较高的温度，因此，固定反 应溶液的pH，在浓度为12. 5mg/L的腐植酸中加入不同浓度的Cr(VI)溶液，在室温条件下 (25°C )反应lOmin，以Cr (VI)的浓度为横坐标，腐植酸的荧光强度为纵坐标，研究腐植酸与 原Cr(VI)的半定量关系，建立标准曲线方程。
[0156] 2. 2. 5. 4腐植酸对粉煤灰、CaO联合去除总铬效果的影响
[0157] 取四份总铬浓度为22. 78mg/L铬渣渗滤液，按2. 2. 5. 3的定量关系结果，向其中的 两份中加入一定浓度的腐植酸溶液，此时，腐植酸过量，Cr(VI)已全部转化为Cr(III)。将 粉煤灰与CaO以2 : 2、2 : 5的比例混合均匀，分别放入四份铬渣渗滤液中。在室温条件 下振荡24h，取上清液进行总铬含量的分析。并对经粉煤灰-CaO处理后的上清液（原液中 含腐植酸）进行三维荧光光谱的测定。
[0158] 3、结果与讨论
[0159] 3.1粉煤灰空白试验
[0160] 3. I. 1模拟含铬废水的元素组成
[0161] 表3-1模拟含铬废水的元素组成
[0162]
[0163] 由表3-1可知，铬渣原料中的元素 Cu、Zn、Ni、Co、Mn、Ti、V等成分未溶出。
[0164] 3. 1. 2粉煤灰的水溶性振荡试验
[0165] 由表3-2可知，在相同的振荡时间，粉煤灰中总铬的溶出量与粉煤灰的质量有关， 粉煤灰的质量与总铬的溶出量呈一定的线性关系。在〇. 5~24h时间范围内，平均每克粉 煤灰中总铬溶出量曲线见图2所示。由图可知，随着振荡时间的变化，总铬的溶出量逐渐升 高，在24h时趋于平衡。粉煤灰原料中其它元素的溶出量曲线见图3,由图可知，在振荡的 过程中粉煤灰原料中的元素如S、Na、B、Al、水溶性Si有较多的溶出，Fe、As、Ni、Ba、Sb、K、 Mg、V、Mo有少量溶出，Cu，Zn，Pb，Cd，Ti等粉煤灰原料中的元素未溶出，鉴于粉煤灰原料在 水浸泡的过程中会有部分有毒有害物质的溶出，将粉煤灰任意堆放，会污染周边土壤及环 境，如果综合利用不当也可能存在潜在风险。表3-3所示为粉煤灰、CaO及粉煤灰和CaO各 2. OOg混合物，至于50mL水中振荡24h后各元素的浸出量，由表可知原料CaO存在Ba、Na、 K、Mg、S杂质，其中Ba、Na、Mg含量较少，K、S含量较高。当将两种原料以2g : 2g的配比加 入到水中，有效地阻止了粉煤灰原料中Al、As、B、Mo、Mg、Ni、S、Sb、Si、V、Cr的溶出，但Ba、 K、Na的溶出量与原料相比呈增长趋势，其原因可能是是CaO的加入置换了粉煤灰中本不溶 解的Ba、K、Na，促进了 Ba、K、Na的溶出。
[0166] 表3-2粉煤灰总铬溶出量（mg)
[0170] 注：Ν· Α·表示不含有。
[0171] 3. 1.3振荡时间的影响
[0172] 由图4所示，不同吸附时间下，在1~2h范围内，随着时间的改变总铬的去除率呈 上升趋势；在3~24h范围内，总铬的去除率呈下降趋势。结合3. 1. 2的结果分析，因粉煤 灰本身对总铬的处理效果不佳，粉煤灰中的铬在振荡过程中的少量的铬溶出，便可以影响 粉煤灰对渗滤液中总铬的去除。
[0173] 3. 1.4固液比的影响
[0174] 结合3. 3. 2的结果，将不同投量的粉煤灰处理后的24h铬渣渗滤液试验结果进行 空白扣除校正，不同固液比的粉煤灰对总铬去除效果的影响如图5所示，当粉煤灰投加量 在0. 5~7g时，随着粉煤灰投加量的增加总铬的去除变化规律不明显，但去除效果随着粉 煤灰的增加整体呈上升趋势，每克粉煤灰的利用率（mg/g)呈下降趋势，所以粉煤灰的投加 量并不是越多越好的，在保证粉煤灰的总吸附量的同时，以提高粉煤灰利用率为前提，选择 2. OOg粉煤灰为最佳投量。
[0175] 3. 2粉煤灰-CaO联合去除总铬效能及机制的研究
[0176] 3. 2. 1振荡时间对粉煤灰-CaO联合去除总铬效果的影响
[0177] 由图6可知，随着振荡时间的增加，总铬的去除率呈上升趋势，在0~3h，去除率显 著增加，3~24h变化缓慢，24h去除率趋于平衡，去除率能达到94%以上。
[0178] 3. 2. 2总铬的浓度对粉煤灰-CaO联合去除总铬效果的影响
[0179] 由图7可知，在低浓度范围内，拟合曲线较符合Langmuir吸附等温线，即初始浓度 在0. 157~52. 3mg/L之间，平衡吸附量与初始浓度成正比，随着初始浓度的继续增加，活性 位点的减少，处理量逐渐趋于饱和。当初始浓度在〇. 80mg/L以下时，处理后的废水中总铬 的含量< 〇. 〇5mg/L ;当初始浓度在8. 5mg/L以下时，处理后的废水中总铬的含量< 0. 5mg/ L，当总铬初始浓度< 80mg/L，总铬去除率达90%以上。所以，当待处理的铬渣废水中总铬 含量过高时，保证处理后出水达到排放标准，应采取水稀释的办法预先处理废水。
[0180] 3. 2. 3 CaO的投加量对粉煤灰去除总铬效能的研究
[0181] 由图8可知，随着CaO投量的增加，粉煤灰-CaO联合去除总铬达到去除平衡所用 的时间越短，但随着时间的延长，不同投量的CaO对总铬的去除率相差越少，24小时去除率 均达到88%以上。由此可以看出CaO的加入能显著改善粉煤灰对总铬的去除效果，使用较 少量的 Ca0替代粉煤灰，并增加振荡时间，就能够达到较好的去除效果，而如果选择较短的 振荡时间，要达到较好地去除总铬的效果，则需要增加 CaO的投入量，但此时CaO的利用率 将下降。
[0182] 对处理后的铬渣渗滤液进行元素全分析，结果见表3-4,通过处理前后对比可知此 方法处理后的铬渣水毒性减弱。Ba、K、Na、Mo的溶出量与原料相比呈增长趋势，其中Mo是 铬渣渗滤液中不存在的元素，由此说明处理后溶液中的Mo来源为粉煤灰，Ba、K、Na含量提 高，原因是CaO的加入置换了粉煤灰中本不溶解的Ba、K、Na，促进了 Ba、K、Na的溶出，其它元 素含量呈下降趋势，说明CaO的加入对粉煤灰处理铬渣渗滤液中其它元素处理效果较好。
[0183] 表3-4粉煤灰-CaO处理铬渣渗滤液24h后的处理效果
[0184]
[0185] 注：丨表示处理后含量增加，丨表示处理后含量减少，-表示处理前后无明显变 化。
[0186] 3. 2. 4处理后残渣的总铬浸出试验
[0187] 由表3-5所示，对于单独一种处理剂来说，随着固液比的增加，处理量整体呈上升 趋势。相同固液比的三种处理剂相比，粉煤灰-CaO联合对总铬的处理量最大。浸出试验数 据表明，相同固液比的三种处理剂，以粉煤灰为处理剂的含铬残渣总铬浸出率最大，以粉煤 灰-CaO为处理剂的含铬残渣总铬浸出率最小，且远远小于其它两种处理剂处理后的残渣 中总铬的浸出率，说明粉煤灰-CaO联合作用可以限制残渣中总铬浸出，这种限制作用随着 CaO投量的增加而效果更加明显。
[0188] 表3-5浸出试验结果
[0189]
[0190] 3. 3 CaO对总铬去除效果的对照试验
[0191] 3. 3.1振荡时间的影响
[0192] 图9显示了在不同振荡时间情况下，CaO对总铬去除率随时间变化曲线，并与相同 固液比的粉煤灰-CaO混合物（2. 00g+2. OOg)比较，当振荡时间小于2h，CaO单独作用于总 铬的去除效果要优于粉煤灰-CaO混合物，随着振荡时间的增加，产生此现象的原因可能是 铬酸钙沉淀的生成或Ca (OH) 2的吸附作用，使得总铬去除率在短时间内迅速上升；当振荡时 间大于2h，煤灰-CaO混合物对总铬的去除效果随着振荡时间的延长要远大于CaO单独做为 处理剂的效果，CaO对总铬的去除呈下降趋势，其原因可能是形成的部分铬酸盐沉淀或呈吸 附状态的铬酸根在振荡的条件下重新溶解，通过对比试验说明，经24h时处理后的铬渣渗 滤液，2. OOg粉煤灰取代2. OOg CaO,提高了总铬的去除率。
[0193] 3. 3. 2 CaO投加量与总铬的初始浓度的影响
[0194] 总铬的初始浓度为49. llmg/L和22. 78mg/L，不同液比的对照试验见图10-11，由 图10可知，当总铬初始浓度为49. llmg/L，CaO投加量在2. 5~7g范围内，随着CaO投入量 的增加，总铬的去除率增加，平均每克CaO处理总铬的量从0. 6lmg/g下降至0. 25mg/g，CaO 的利用率降低，相同固液比的情况下，单独投放CaO时对应处理量为与粉煤灰-CaO联合处 理相比，去除率明显低于后者。由图11可知，当总铬初始浓度为22. 78mg/L，CaO投入量为 2. 5~4g时，平均每克CaO处理量约为0. 22mg/g，当投入量大于5g时，继续增加 CaO投加 量，平均每克CaO对总铬的处理量分为0. 18mg/g，0. 15mg/g，0. 13mg/g，单独投放CaO时对 应处理量为与粉煤灰、CaO联合处理相比，去除率有明显低于后者。鉴于以上试验结果可推 断CaO对总铬的去除量与总铬的初始浓度有关，在总铬初始浓度在22. 78~49. llmg/L范 围内，随着初始浓度的升高，CaO去除总铬的效能有所提高量，此过程与Ca与铬酸根的沉淀 反应有关。通过表3-6对比结果可知，将部分质量的粉煤灰以CaO代替，即两者共同参与总 铬的去除过程，并与单独使用CaO、粉煤灰的结果相