[发明专利]利用铝锆鞣废弃物负载蒙脱土去除鞣制废水中铬的方法

说明书

技术领域

    本发明属于铬鞣废水深度净化处理技术领域，具体涉及一种利用铝锆鞣废弃物负载蒙脱土去除鞣制废水中铬的方法。

背景技术

我国是世界皮革工业的制造中心之一，然而制革业在加速发展的同时，也带来了严重的环境问题。据统计，生产1吨皮革将产生废水50吨，化学需氧量250kg，生化耗氧量100kg，悬浮物150kg，硫化物10kg，铬5~6kg。由于铬鞣剂的优良性能，绝大多数成革是通过铬鞣法生产的，但铬鞣法中铬鞣剂的吸收率不高，铬鞣工序所排放废水中Cr₂O₃含量一般在1500~2000mg/L，含有大量重金属铬的废液加碱沉淀后直接排放对土壤、水造成了严重的污染；Cr³⁺易被氧化为Cr⁶⁺会直接对人体皮肤造成损害，诱发各种疾病及癌症。

在铬鞣废水处理过程中，加碱沉淀法是目前国内最常用的成熟处理方法，对高浓度含铬废水具有较好的效果，总铬的去除率可以达到98%以上，但由于制革工业自身的行业特点，鞣制过程中加入的化学试剂、pH值变化、金属离子和制革过程中水解性胶原物质的产生，可使铬与这些物质产生配合作用、静电吸附作用、被氧化成铬酸盐等，导致沉淀后出水总铬浓度通常在2mg/L~40mg/L之间，无法达到1.5 mg/L的国家排放标准。对于低浓度含铬废水，常用的方法有吸附法、蒸发浓缩法、离子交换树脂法等，但以上这些方法基本上存在投资大、运行成本高、操作管理麻烦等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效去除铬鞣废水中低浓度铬离子、且能洗脱后反复使用的利用铝锆鞣废弃物负载蒙脱土（MMT）去除鞣制废水中铬的方法。

本发明所采用的技术手段是：

利用铝锆鞣废弃物负载蒙脱土去除鞣制废水中铬的方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：制备铝锆复合鞣制沉淀物：

在室温条件下，取铝锆复合鞣制废水，搅拌并加碱调节pH值，搅拌均匀后在室温下静置陈化24h；真空抽虑，并用蒸馏水洗涤沉淀，40℃烘干后研碎，600℃煅烧3h，所得沉淀物为（Al₂O₃-ZrO₂）复合氧化物；

步骤二：制备Al₂O₃-ZrO₂/蒙脱土复合吸附剂：

将蒙脱土分散于去离子水中制成质量分数为10%的溶液，恒温30℃下搅拌60min，静置24h；超声波处理，加入与蒙脱土等质量的（Al₂O₃-ZrO₂）复合氧化物，恒温50℃下搅拌60min，静置120min，干燥得Al₂O₃-ZrO₂/蒙脱土；

步骤三：利用Al₂O₃-ZrO₂/蒙脱土吸附低浓度制革废水中的Cr³⁺：

在每升低浓度制革废水中加入Al₂O₃-ZrO₂/蒙脱土质量0.1～30g，在温度为10～30℃、pH值为2.0～13.0的条件下吸附水中的Cr³⁺，吸附时间为1min~6h，去除废水中的Cr³⁺ ，然后收集沉淀物；

步骤四：收集沉淀物的再生：

将收集的沉淀物置容器后，置于25℃恒温水浴中，加入去离子水清洗，然后加入摩尔浓度为 0.1mol/ L的稀硫酸，沉淀物与稀硫酸的质量比为1:4；每隔0.5h摇摆3min，解吸3个小时，离心后倒出上清液，加入去离子水再次清洗至pH为中性。

步骤一中， pH值的调节剂为NaOH溶液，其摩尔浓度为2.0 mol/L，滴加速度5.0mL/min，pH值调节至7。

步骤三中，低浓度制革废水中Cr³⁺的初始浓度为5mg/L～40mg/L。

    本发明具有以下优点：

本发明采用铝锆鞣制废水中产生的加碱沉淀物，通过烧结后的铝锆双金属氧化物负载MMT，将其制成一种吸附剂，用其处理低浓度制革废水中的Cr³⁺，操作方法简单，以废治废，处理效果显著且成本低廉。