电镀废水来源于电 镀生产过程中的镀件清洗 、镀液过滤工序以及因操作或管理不善导致的 “ 跑 、冒 、滴 、漏 ”等 。电镀废水主要含有铬 、 铜 、镍、锌 、锡等金属离子，其次是酸、碱类污染物 ，有些还含有氰化物、 表面活性剂等 〔1〕。 2008 年实施的 GB 21900— 2008《电镀污染物排放标准》首次将 CODCr 纳入考量指标，其规定 CODCr 排放限值为 80 mg/L〔2〕。
目前电镀废水的物化处理方法主要是集中处理废水中的各种重金属，对去除 CODCr 考虑甚少 ，而且各种物化方法不同程度 地存在工艺复杂 、能耗大 、成本高 、占地面积大 、运转费用高 、有二次污染等问题，需对现有处理方法进行调整 。粉末活性炭活性污泥 法 (PACT 法 ) 是美国杜邦公司开发的一种强化生物处理方法，此法可充分发挥活性炭的优良吸附能力及微生物氧化的 协同增效作用 ，其抗毒能力和分解作用均较强 〔3〕。据文献报道 〔4, 5, 6, 7〕，与 SBR 法相比 ，PACT 法在处理印染废水 、有机废水 、化工废水和含重金属的工业废水时具有明显的优势 ，且处理效果良好，可用于处理电镀废水。笔者采用粉末活性炭对电镀废水中的 CODCr 进行静态吸附研究，以期为 PACT 法处理电镀废水奠定一定的理论基础 。
1 实验部分
1.1 材料与仪器
水样： 晋江东石镇华懋电镀集控区二次废水，其水质指标：颜色呈黄绿色 ，CODCr 约为260 ～420 mg/L，pH 为 6.5～8.0，Cu2+约为18.11～24.67 mg/L，总铬为 0.08～0.16 mg/L，Zn2+约 8.57～14.11 mg/L，Ni2+约 8.43～13.78 mg/L。
吸附剂 ： 商用粉末活性炭 (PAC)、 颗粒活性炭(GAC)，广东汕头西陇化工有限公司提供，使用前在 105 ℃下预干燥2 h〔8〕。
仪器 ： DELTA-320 型精密 pH 计 ，梅特勒-托利多公司 ; TAS-986 原子吸收分光光度计，北京普析通用仪器有限公司 ; ZHWY-211B 型恒温培养振荡器 ，厦门德科科技有限公司 ; DHG-9070A 型电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏实验设备有限公司 。
1.2 实验方法
称取一定质量的 PAC 置于 500 mL 锥形瓶中 ，加 入 250 mL 电镀废水 ，在一定温度和 pH 条件下 ，以 150 r/min 的速度振荡吸附一定时间 ，静置 、 过滤 ，测定滤液的 CODCr〔9〕。
1.3 分析方法
CODCr、Zn、Cu、Ni、Cr、pH 均采用标准分析方法 〔10〕 进行测定 。
2 结果与讨论
2.1 PAC与 GAC 的吸附效果比较
在反应温度为 25 ℃、 振荡速度为 150 r/min、 反应时间为 2 h 的实验条件下 ，考察了 PAC 和 GAC 对电镀废水中 CODCr 的去除效果。 根据文献〔11〕，选择 PAC 投加量为 15～220 mg/L，结果如表 1 所示 。由表1 可以看出 ，PAC 对电镀废水的CODCr 去 除效果高于 GAC，这与 PAC 具有更大的比表面积相一致。
2.2 PAC 投加量对 CODCr 去除效果的影响
在 25 ℃ 下投加一定 量 的 PAC，振荡吸附 12 h，过滤，测定滤液的 CODCr，结果如图 1 所示。
图 1 PAC 投加量对 CODCr 去除效果的影响
由图 1 可知 ，PAC 投加量对 CODCr 的去除效果影响较大，随 PAC 投加量的增加 CODCr 去除率逐渐提高，当 PAC 超过 0.8 g/L 时 ，CODCr 去除率逐渐趋于平稳。 由此确定 PAC 最佳投加量为 0.8 g/L。
2.3 吸附时间对 CODCr 去除效果的影响
在 25 ℃下加入 0.8 g/L PAC，每隔 1 h 取样 ，过滤后测定其 CODCr，考察吸附时间对 CODCr 去除率的影响 ，见图 2。
图 2 吸附时间对 CODCr 去除效果的影响
由图 2 可知 ，CODCr 随 PAC 吸附时间的延长呈下降趋势 ，2 h 时吸附趋于平衡，随后 CODCr 去除率稳定在 21%～25%。 确定 PAC 最佳吸附时间为 2 h。
2.4 pH 对 PAC 吸附效果的影响
在吸附温度为 25 ℃ 、PAC 投加量为 0.8 g/L 的条件下 ，用 1 mol/L 的 H2SO4 和 NaOH 调节废水的 pH 至 6.5～8.5( 考虑到后续的 生化处理，实验考察了活性污泥微生物最适宜生长的 pH 范围 )，吸附 2 h 后过滤，测定滤液 CODCr，结果如图 3 所示。
图 3 pH 对 PAC 吸附效果的影响
由图 3 可知 ，在实验考察的整个 pH 范围内 ， CODCr 去除率呈先上升后下降的趋势 ，pH=8 时去除效果最佳。 这可能是由于在此 pH 范围内 ，PAC 表面发生了碱性离解 ，使得 PAC 带正电 ，水中有机物的主要官能团如羧基、 酚羟基等因失去质子而带负电 ，增强了吸附剂与吸附质之间的黏附作用 ，从而提高了 PAC 对 CODCr 的去除效果 〔12〕。 实验确定吸附过程中最适宜的 pH 为 8。
2.5 温度对 PAC 吸附效果的影响
调节废水 pH 至 8，在 PAC 投加量为 0.8 g/L、 吸附时间为 2 h 的条件下 ，考察温度对 PAC 吸附效果的 影响 ，结果如图 4 所示 。
图 4 温度对 PAC 吸附效果的影响
由图 4可知 ，随着温度的升高 ，PAC 对 CODCr 的去除效果反而降低 ，温度为 10 ℃ 时的去除效果最好 。 这是因为吸附过程一般为放热反应 ，温度升高不利于吸附反应的进行 。 出于能耗与经济性方面的考虑 ，最终确定吸附温度为 25 ℃。
2.6 吸附等温线模型
向 10 个锥形瓶中分别加入 250 mL 电镀废水 ，投加 0 ～800 mg PAC，在前述最优吸附条件下进行试验，测定吸附后水样的 CODCr，确定相应的吸附等温线。 据文献〔9〕，采用 CODCr 或 TOC 表征溶于废水中的有机物浓度，其吸附等温线可用单组分吸附等温式表示，但吸附等温线可能呈曲线或折线 。
整理数据进行 Freundlich 吸附等温线拟合( 见图 5)，得到实验温度下 PAC 对 CODCr 的吸附等温式 ：
图 5 Freundlich 吸附等温线拟合（ 25 ℃）
式中 ： Qe———平衡吸附量，mg/mg;
Ce——CODCr 的吸附平衡质量浓度 ，mg/L;
K 及 1/n——无量纲吸附常数。
一 般 吸 附 常 数 1/n>2 时 ，就 可 认 为 吸 附 剂 对 CODCr 的吸附性能较差 〔13〕。 本实验中 PAC 对 CODCr 的吸附常数 1/n 为 8.93>2，故 PAC 对电镀废水中的 CODCr 吸附性能较差。。
3 结论
(1)去除电镀废水中的 CODCr 时 ，粉末活性炭的效果优于颗粒活性炭 ，其 CODCr 去除率为 14.3 % 。(2)PAC 的最佳吸附条件 ： 温度为 25 ℃ ，pH=8，PAC 投加量为 0.8 g/L，吸附时间为 2 h，在此条件下 ， CODCr 的去除率在 20 %左右 。 (3)Freundlich 等温拟合表明 ： PAC 对电镀废水中的 CODCr 吸附效果较差。
