[发明专利]低浓度含铬废水处理的方法

说明书

技术领域

本发明属于污水治理技术，具体涉及一种低浓度含铬废水处理的方法。

背景技术

含铬废水主要来源于含铬矿石的加工、电镀、印染、皮革、化工、实验室等排放的废水。铬在水中主要以六价和三价形式存在，具有很强的毒性，而六价铬的毒性远远大于三价铬，它可通过空气、饮用水、食物或接触侵入人体，引起皮肤糜烂、呼吸道感染、贫血、甚至有致癌作用。Cr与Hg、Cd、Pb和类金属As被称为“五毒”。含铬废水排放到环境中不能降解，只能改变形态或转移积累，因而对环境危害严重。

目前处理铬废水的方法包括还原沉淀法、电解法、离子交换法、活性炭吸附法和反渗透法。还原沉淀法是目前应用较为广泛的含铬废水处理方法，常用的还原剂包括焦亚硫酸钠、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，将六价铬还原成三价铬，然后加入石灰或氢氧化钠，使其在碱性条件下生成Cr(OH)₃沉淀从而去除铬离子；活性炭具有较大的表面积，能与废水中的铬发生吸附从而去除废水中的铬，因其具有效果稳定、占地面积小、设备简单等优点而得到一定的应用；但由于活性炭价格昂贵、选择性差、使用范围有限、再生困难等缺陷限制了此方法的实际应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单、成本低的低浓度含铬废水处理的方法，以解决上述问题。

本发明的技术方案为：低浓度含铬废水处理的方法，它是将膨润土用水浸泡后，再干燥，过100-240目筛后备用；将所述膨润土投加到含铬废水中，用酸调节pH值到2-3，搅拌；在调节pH值后的溶液中投入聚合氯化铝(PAC)，搅拌；混合废水静置，上清液用碱调节pH值至中性后直接排放，收集沉淀物；所述含铬废水是每升水中含0.1～10mg的铬；所述膨润土的投入量是：每升含铬废水投入30g～40g膨润土；所述聚合氯化铝的投加量是：每升含铬废水投入600-700mg的聚合氯化铝。

本发明采用膨润土结合聚合氯化铝PAC的吸附-絮凝工艺来处理低浓度含铬废水。之所以选用聚合氯化铝PAC，是由于膨润土与PAC之间有很好的协同作用——膨润土加强了PAC的絮凝，PAC促进了膨润土的吸附。且单独加膨润土和PAC都不能得到絮体，顺序必须是先膨润土后PAC。如果先PAC后膨润土的话，则作用效果不明显。该处理方法简单可行、经济方便、成本低廉、效果明显。废水中铬的去除率可达到97％以上，通过此工艺处理后水中的含Cr⁶⁺离子量均低于国家的排放标准。

通过膨润土吸附和PAC絮凝协同处理低浓度含铬废水，有效解决膨润土处理含铬废水时重金属离子固液难分离的问题。本发明方法操作简单、适用性广、成本低廉、效果明显，有效解决低浓度含铬废水处理难的问题，通过本方法处理后排出水中含Cr⁺⁶达到国家排放标准，具有较大实际使用价值。

具体实施方式

实施例1

实验室排放的含铬废水，废水中的铬主要来自配备相关实验溶液或未反应完全的试剂，如测定水中COD所用的K₂Cr₂O₇试剂。废水中含铬浓度为2-5mg/L。

1、先将膨润土用水浸泡10h，水洗3次后风干至恒重，过100-240目筛，备用；

2、在废水中按30g/L的膨润土投加到上述含铬为2-5mg/L的废水中，用H₂SO4调节pH值到2-3，搅拌时间60min；

3、在步骤2得到的溶液中加入600mg/L的聚合氯化铝PAC，搅拌时间50-70分钟；混合废水静置30分钟，上清液用NaOH调节pH值至中性后直接排放，沉淀物收集处理。

通过此工艺处理后，废水中铬的去除率可达到97％以上，通过此工艺处理后水中的含Cr⁶⁺离子量均低于国家的排放标准。该处理方法简单可行、经济方便、成本低廉、效果明显。

比较实施例2

为了比较膨润土与活性炭对废水中六价铬的吸附效果，在pH值、搅拌速度和搅拌时间均相同的条件下，分别按1.2g/100ml比例进行投加膨润土和粉状活性炭处理含铬废水，其实验结果如下表1所示。实验结果表明，当处理低浓度含铬废水时，膨润土的处理效果和活性炭处理效果相差不大，但活性炭的成本远远高于有机膨润土，而且单一采用膨润土处理含铬废水时，处理后的废水不能达到国家的排放标准；当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，对于处理含铬废水时，膨润土是一种很好的吸附材料。