[发明专利]一种含铬废水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种含铬废水处理方法。

背景技术

在冶金工业、电镀、制革、油漆、照像等行业每天排放着大量的含铬废水，含铬废水中的铬主要以六价(Cr⁶⁺)和三价(Cr³⁺)形式存在，若这些含铬废水如果不经处理直接排放，将对环境造成很大的危害。目前，含铬废水的主要处理方法有：化学还原法、电化学法、离子交换法、活性炭吸附法和液膜法等。以上方法虽各有优点，但也存在着处理工艺复杂、效率低、处理费用较高、易产生二次污染等不足。

例如，申请公布号CN102399037A，申请公布日2012.04.04的中国专利了公开了一种含铬废水的处理方法，包含以下步骤：(1)在调节池中处理：将含铬废水输送到调节池中滤除悬浮物后，进行水质及水量均衡；(2)在处理池中处理：将调节池的含铬废水输出到处理池中，加入硫酸调整pH值在2.5-3.2之间，然后加入硫酸亚铁并进行搅拌10-20分钟；(3)中和处理：各处理池中加入碱性物质进行中和，搅拌并调整pH值在7-8之间；(4)在沉淀池中处理：将处理池的废水输出到沉淀池中，上层清水溢流到清水池，沉渣则输送到污泥浓缩池。该处理方法必须在酸性条件下进行，工艺条件严格，不利于实际操作；该处理方法中通过加入用硫酸亚铁还原剂，将六价铬还原为三价铬，然后，改变三价铬的存在形式，即加氢氧化钠中和，使三价铬成为Cr(OH)₃，沉淀，将三价铬除去，该处理方法将消耗大量的还原剂，处理成本高，处理效率低，而且会引入了新的离子(Fe³⁺)，生成新的沉淀Fe(OH)₃，影响干扰三价铬的沉降絮凝。

发明内容

本发明是为了解决现有技术的含铬废水处理方法工艺条件严格，不利于实际操作，处理成本高，处理效率低的问题，提供了一种工艺步骤简单，可操作性强，适用性广，高效，处理成本低，铬去除率高的含铬废水处理方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种含铬废水处理方法，主要步骤为：将处理剂加入含铬废水中，含铬废水中铬的总质量浓度为10～100mg/L，每升含铬废水中加5～10g处理剂，不断搅拌10～30min后超声20～30min，静置沉降，过滤，滤液pH调整至中性后即可排放，其中所述处理剂由以下质量百分比的组分组成：3～5％普鲁兰多糖，5～10％沸石负载纳米TiO₂，余量为改性膨润土。本发明在含铬废水中加入优化设计的处理剂，通过处理剂的吸附絮凝作用，再利用超声的空化和絮凝效应，将含铬废水中的铬沉淀去除，工艺步骤简单，可操作性强，高效，处理成本低，铬去除率高，处理剂是本发明的关键，其中普鲁兰多糖具有特殊的吸附性及电化学性，在有效吸附含铬废水中Cr⁶⁺和Cr³⁺的同时，还具有絮凝作用；纳米TiO₂比表面积非常大，具有比一般的吸附材料更大的吸附容量，且对Cr⁶⁺和Cr³⁺具有很强的吸附能力，并且在较短的时间内即可达到吸附平衡，但是粉末状的纳米二氧化钛颗粒细微，在水溶液中易于失活和团聚，会大大限制其作用的发挥，将纳米二氧化钛固定于沸石上，不仅可以保持其纳米材料的固有特性，而且可以增强其稳定性，另外，沸石是一族具有连通孔道、呈架状构造的含水铝硅酸盐矿物，特殊的晶体化学结构使沸石拥有高效选择吸附性能，能有效吸附水中的Cr⁶⁺和Cr³⁺，从而能进一步提高本发明的吸附效果和铬的去除率；膨润土经改性，可以增加吸附量，大大提高废水中Cr⁶⁺和Cr³⁺的去除率，处理剂各组分之间相互协同增效，具有良好的吸附性，絮凝效果好，成本低，可大大提高废水中铬的去除率。

作为优选，所述沸石负载纳米TiO₂通过以下步骤制得：

(1)沸石预处理：将沸石置于0.1～0.15mol/L的HCl溶液中搅拌15～30min，静置24～26h，过滤；将过滤得到的沸石置于蒸馏水中煮沸30～60min后，用蒸馏水洗至洗液澄清，最后将沸石放入烘箱中于90～100℃烘烤2～3h，冷却后待用。