含铬废水治理技术：还原沉淀法的应用与研究

含铬废水治理技术：还原沉淀法的应用与研究

专利名称：一种低浓度含铬废水的处理方法

技术领域：

本发明属于污水处理技术，具体涉及一种低浓度含铬废水的处理方法。

背景技术：

含铬废水主要来源于含铬矿石加工、电镀、印染、皮革、化工、实验室等行业排出的废水。铬在水中主要以六价和三价形式存在，具有很强的毒性。六价铬的毒性远大于三价铬，可通过空气、饮用水、食物或接触进入人体，引起皮肤糜烂、呼吸道感染、贫血，甚至致癌。Cr、Hg、Cd、Pb、类金属As并称为“五毒”。含铬废水排入环境后不能降解，只能改变形态或转移积累，对环境造成严重危害。目前处理含铬废水的方法有还原沉淀法、电解法、离子交换法、活性炭吸附法、反渗透法等。还原沉淀法是目前处理含铬废水应用最广泛的方法。 常用的还原剂有焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫等。其基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂，将六价铬还原为三价铬，再加入石灰或氢氧化钠，在碱性条件下生成Cr(OH)3沉淀去除铬离子；活性炭具有很大的表面积，能吸附废水中的铬，达到去除废水中铬的目的。由于其效果稳定、占地面积小、设备简单等优点，有一定的应用；但由于活性炭价格昂贵、选择性差、使用范围有限、再生困难，限制了该方法的实际应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简便、成本低廉的低浓度含铬废水处理方法，以解决上述问题。本发明的技术方案是一种低浓度含铬废水处理方法，是将膨润土用水浸泡后烘干，过100-240目筛备用；将膨润土加入含铬废水中，用酸调节pH值至2-3，搅拌；向调节pH值后的溶液中加入聚合氯化铝(PAC)，搅拌；将混合后的废水静置，用碱调节上清液pH值至中性后直接排放，收集沉淀；含铬废水每升水含铬0.1-10mg；膨润土的加入量为每升含铬废水加入30g-40g膨润土； 聚合氯化铝的添加量为

每1升含铬废水加入聚合氯化铝600～700毫克。本发明采用膨润土结合聚合氯化铝PAC吸附-絮凝工艺处理低浓度含铬废水。之所以选择聚合氯化铝PAC，是因为膨润土和PAC有很好的协同效应——膨润土强化PAC的絮凝作用，PAC促进膨润土的吸附作用。而单独加入膨润土和PAC是无法得到絮凝体的，加入顺序必须是先加入膨润土再加入PAC。如果先加入PAC再加入膨润土，效果不明显。此处理方法简单可行，经济方便，成本低廉，效果显著。废水中铬的去除率可达97％以上，经此工艺处理后的水中Cr6+离子含量低于国家排放标准。 采用膨润土吸附与PAC絮凝协同处理低浓度含铬废水，有效解决了膨润土处理含铬废水时重金属离子固液分离困难的问题，本发明方法操作简单，适用范围广，成本低，效果明显，有效解决了低浓度含铬废水处理困难的问题，经该方法处理后的出水中Cr+e含量达到国家排放标准，具有很大的实际利用价值。

详细方法

例1实验室排放的含铬废水主要来自于有关实验溶液或未反应的试剂，如测定水中COD的试剂，废水中铬浓度为2-5mg/L。

1、将膨润土用水浸泡10小时，清洗3次，风干至恒重，过100-240目筛，备用；

2、向上述含铬2-5mg/L的废水中加入30g/L的膨润土，用H2S04调节pH值至2-3，搅拌60min；3、向步骤2所得溶液中加入600mg/L的聚合氯化铝PAC，搅拌50-70分钟；将混合后的废水静置30分钟，用NaOH调节上清液pH值至中性，然后直接排放，将沉淀物收集处理。

经该工艺处理后废水中铬的去除率可达97%以上，且经该工艺处理后的水中Cr6+离子量低于国家排放标准，该处理方法简单可行，经济便捷，成本低廉，效果显著。对比例2为比较膨润土和活性炭对废水中六价铬的吸附效果，在pH值、搅拌转速、搅拌时间相同的条件下，以1.2g/100ml的比例加入膨润土和粉末活性炭处理含铬废水，实验结果见下表1。实验结果表明，在处理低浓度含铬废水时，膨润土和活性炭的处理效果相差不大，但活性炭的成本远高于有机膨润土，且单独使用膨润土处理含铬废水时，处理后的废水不能达到国家排放标准； 在处理高浓度废水时，膨润土的处理效果优于活性炭，综上所述，膨润土是一种良好的处理含铬废水的吸附材料。

表1 有机膨润土和活性炭对含铬废水处理效果

吸附剂处理前废水中铬含量 处理后废水中铬去除率

(毫克/升)(毫克/升)(%)

膨润土 10,00 30.001.50 5.6485.0 81.2

活性炭 10.00 30.001.67 6.7583.3 77.权利要求

一种低浓度含铬废水的处理方法，包括以下步骤：将膨润土用水浸泡，烘干，过100～240目筛备用；将膨润土加入含铬废水中，用酸调节pH值至2～3，搅拌；在调节pH值后的溶液中加入聚合氯化铝，搅拌；将混合废水静置，用碱将上清液pH值调节至中性后直接排放，收集沉淀；含铬废水每升水中含铬0.1～10mg；膨润土的加入量为每升含铬废水加入10g～40g膨润土；聚合氯化铝的加入量为每升含铬废水加入600～700mg聚合氯化铝。

2.根据权利要求1所述的低浓度含铬废水处理方法，其特征在于：膨润土原土在水中浸泡的时间为10小时。

3.根据权利要求1所述的低浓度含铬废水处理方法，其特征在于：选择硫酸或盐酸作为调节pH值的酸；选择氢氧化钠或碳酸钠作为调节pH值的碱。

4.根据权利要求1所述的低浓度含铬废水处理方法，其特征在于用酸调节pH值，搅拌时间为40～90分钟。

5、根据权利要求1所述的低浓度含铬废水处理方法，其特征在于：加入聚合氯化铝，搅拌时间为50～70分钟。

全文摘要

本发明的技术方案是一种低浓度含铬废水的处理方法，包括：将膨润土用水浸泡后烘干，过100～240目筛备用；将膨润土加入含铬废水中，用酸调节pH值至2～3，搅拌；向调节pH值后的溶液中加入聚合氯化铝，搅拌；将混合后的废水静置，用碱调节上清液pH值至中性后直接排放，收集沉淀；含铬废水每升水中含铬0.1～10mg；膨润土投入量为每升含铬废水投入30g～40g膨润土；聚合氯化铝投入量为每升含铬废水投入600～700mg聚合氯化铝。 经该工艺处理后废水中铬的去除率可达97%以上，且经该工艺处理后的水中Cr6+离子含量低于国家排放标准，该处理方法简单可行、经济便捷、成本低廉、效果显著。

文件编号C02F1/

公开日期 2010 年 7 月 21 日 申请日期 2010 年 3 月 9 日 优先权日期 2010 年 3 月 9 日

发明人：刘彦祥、刘琼玉、陆旭杰、邱伟民、陈涵宇申请人：江汉大学