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时间:2017-08-09
《皮革污泥中铬的分析方法研究开题报告》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、开题报告皮革污泥中铬的分析方法研究一、选题的背景、意义1.1铬泥分析法的研究背景铬盐用于鞣制已经有百余年历史[1]。至今,除了生产特殊用途的革以外,90%以上的制革厂都是采用铬鞣法主鞣。因此,在铬鞣后的多次修边、削匀、磨革等机械加工过程,不可避免地会产生大量的铬革废弃物(也称铬革渣、铬革屑)。其湿重约占蛋白类制革固体废弃物的50%,但干重(即蛋白质含量)约占70%以上,大量的铬革废弃物的处理问题在国内外一直是难题。铬渣污染是迄今未能解决的世界环保难题[2-5]。铬盐工业为无机化工与冶金材料交叉的重污染
2、行业。铬盐目前采用的传统高温焙烧-水浸-多级蒸发结晶工艺,资源能源利用率很低,铬转化率仅为75%,每吨铬盐产品要排放2~2.5吨高毒性铬渣,所含致癌性铬酸钙为国家排放标准的数倍。因此,铬盐行业长期被列为我国严重污染行业之首,年排放高毒性铬渣30万吨及大量含铬粉尘废气,数百万吨积存废渣严重浸染地下水体,东北地区某厂曾造成1800吨水井报废的恶性事件,严重危及环境以及产业本身的生存发展。我国是制革大国。皮革产量约占世界的1/5—1/4,特别是制革工业主要使用的是片蓝皮工艺。所以产生的铬革废弃物比例高、量多
3、,据估算现在每年约产生70多万吨(湿重)的含铬废物。据统计到2002年,我国皮革工业的出口创汇(100亿美元以上)虽然已经跃居轻工行业首位。但是随之而来的环境污染问题也十分严重。已成为制约我国皮革工业能否持续发展的重要因素。因此,铬革废弃物的资源化与高值利用问题已经迫在眉睫。20世纪90年代以来,随着全球性生态问题的日益严峻。资源利用、环境保护、经济发展等多种社会动力的驱使和科技发展的需要,促使国内外皮革化学与工程及工业废渣处理领域的研究者,寻求铬革废弃物“高值利用”的途径及其潜在的市场应用。特别是我
4、国。既缺乏不可再生资源“铬”7。又存在原料皮供应的缺口,当今,研究制革固体废弃物、特别是含铬固体废弃物的资源化和高值利用。对解决制革污染、促进我国皮革工业及相关铬盐工业的持续发展.具有重要的战略意义。1.2铬的分析法研究现状目前,国际上对皮革中的六价铬测定标准主要是德国的DIN53314标准[6],另外还有IULTCS化学分析委员会推荐的IUC-18标准方法,二者都是利用二苯卡巴肼(DPC)分光光度法测定六价铬。DPC是一种苯基荧光酮类有机显色剂,在酸性介质条件下能被六价铬氧化生成苯肼羰基偶氮苯,同时
5、六价铬本身被还原成三价铬;这类三价铬具有很强的络合能力,与苯肼羰基偶氮苯络合生成一种紫红色络合物。显色稳定后,用分光光度计在最大吸收波长处,测其溶液的吸光度,与标准曲线相对照,以确定六价铬的含量。IUC-18标准方法规定的测定皮革中六价铬的过程可以分为六价铬的浸提和测定,大致步骤为:在惰性气体(氮气或氩气)的保护下,以磷酸氢二钾缓冲溶液(pH=7.5~8.0,必要时加磷酸维持pH值)提取粉碎了的皮革样品中的六价铬,浸取液中的六价铬无须分离,直接与加入的显色剂二苯卡巴肼发生反应,显色,在540nm处用分
6、光光度计进行检测,然后与六价-铬标准溶液的吸光度(铬浓度标准曲线对照,计算得出皮革中六价铬的含量。该方法所需的仪器价格适中,方便易得,便于普及使用。但是,由于存在明显的不足,近年来人们纷纷对该方法提出了一些修改方案。1.3铬的分析法研究的发展趋势1.3.1生物淋滤处理铬泥微生物淋滤技术已成为我国乃至整个世界皮革工业的研究重点,运行成本低廉、操作条件简便、环境污染极小以及资源回收率高都成为其不可取代的优势。尽管制革污泥的微生物淋滤技术尚处于实验室阶段,但其各种运行参数(包括投料量、污泥含固率、最适温度、
7、pH值以及搅拌间歇时间等)已逐步确定,这些都为将来微生物淋滤工业化打下了坚实的基础。1.3.2综合废水的处理对综合废水采用的处理方法较多,其中有沉淀法、混凝气浮法、活性污泥法、生物接触氧化法、生物转盘法、氧化沟等。具体选用的处理方法要根据实际情况,7一般是将生化处理与物化处理组合起来进行选择。如果选用高有机物负荷的生化处理方法(如活性污泥法、接触氧化法、A/O法等),一定要考虑调节、沉淀、气浮、脱硫等几个物化处理环节,尽可能减轻生化处理负荷。如果选用低有机负荷的生化处理方法(如氧化沟、SBR法等),物
8、化处理只需考虑沉淀和脱硫。因为低有机负荷的生化处理方法耐冲击负荷能力较强,这些方法正适合制革行业污水处理的特点。随着国内对脱氮、除磷要求的日益提高,因此低有机负荷生化处理的方法日渐流行,成功应用的工程也较多[7]。二、相关研究的最新成果及动态2.1皮革中六价铬产生的原因由于鞣革使用的铬是三价的,而不是六价的,而且皮革中有机物(一般有还原性)的含量很高,pH值低,因此,在这样的条件下检测出皮革中含有六价铬是与传统看法相矛盾的。但是,成品革中检测出了六价铬,
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