[发明专利]一种含六价铬废水的高效处理方法

说明书

技术领域：

本发明涉及含铬废水处理领域，具体的涉及一种含六价铬废水的高效处理方法。

背景技术：

随着冶金、电镀、制革、印染等工业的三废排放，铬污染与日俱增，对环境造成了严重危害。环境中的铬主要以Cr(III)和Cr(VI)₂种价态存在，其中Cr(VI)的毒性是Cr(III)的100倍，且具有明显的致癌作用，水体中Cr(VI)的含量超过0.1mg/L就会引发中毒。20世纪70年代，日本、美国都曾发生过严重的铬污染事件。近年来，我国铬污染事故频发，其中2011年云南曲靖发生铬渣污染事件，导致Cr(VI)超标2000倍，近30万m³的水受污染。在这次事件发生后不足一年，河北唐山的铬泥污染再度引发关注，其数量高达10万t，严重威胁当地居民用水安全。因此，去除废水中的铬，特别是Cr(VI)，对保护公众健康和生态环境具有重要意义。常见含Cr(VI)废水的处理方法主要有化学还原法、钡盐沉淀法、离子交换法、电解法、膜技术、溶剂萃取法等，但这些方法在处理低浓度(1～100mg/L)含Cr(VI)废水时，因费用昂贵、效率低、易引起二次污染等问题而受到限制。

专利(201010563747.X)公开了一种采用高炉渣处理六价废水的方法，具体步骤为：将高炉渣破碎、球磨、筛分；调节六价铬废水的pH为0.5～4.5；将六价铬废水加入到容器中，将容器放到调速振荡器中，再将高炉渣粉末投加到六价铬废水中进行吸附处理，将达到吸附平衡后废水的pH值调节到7～9；对废水进行过滤，除去固体物。本发明方法处理工艺简便、运行费用低于常规方法。但是该方法处理含铬废水时效率较低。

发明内容：

本发明的目的是提供一种含六价铬废水的高效处理方法，该方法可以有效除去废水中的六价铬离子，对水体无二次污染。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种含六价铬废水的高效处理方法，包括以下步骤：

(1)将酱渣烘干至恒重后粉碎，得到生物炭原料，将其密封于陶瓷坩埚内，并将陶瓷坩埚置于马弗炉内进行高温无氧炭化处理，处理结束后冷却至室温，研磨，过筛，制得生物炭；

(2)将高炉渣粉碎、过筛，制得高炉渣粉末；然后将其与聚羧酸粉末混合研磨，然后加入上述制得的生物炭，继续混合研磨，制得复合吸附剂；

(3)调节废水的pH值至6-9；然后向废水中投入上述制得的复合吸附剂，常温下搅拌处理1-2h，静置沉淀除去复合吸附剂，吸附处理后的废水进行六价铬浓度测定，达标后排放。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述烘干的温度为50-80℃。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述高温无氧炭化的温度为300-700℃，时间为1-3h。

当炭化温度介于300-500℃时，随着炭化温度的升高，酱渣生物炭微孔数量增多，表面吸附点位增加，比表面积增大；在500℃时，酱渣生物炭比表面积达最大值672.71m2/g；而当温度大于500℃后，酱渣生物炭比表面积又逐渐减小。由此可以看出，500℃是酱渣的高比表面积生物炭的最佳制备温度。原因在于：低温时生物炭结构还未完全形成，微孔少，比表面积小，当温度达到500℃时，此时随着纤维素、半纤维素、木质素的大量分解，挥发性物质的快速释放引起小孔大量开放，炭的孔隙结构也逐渐形成，微孔的数量显著增加，孔体积和比表面积也相应增加。而随着温度的进一步升高，这种挥发性物质的演变导致的结构次序及微孔数量的减少和大孔数量的增加使得生物炭比表面积反而减小。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述高炉渣粉末、聚羧酸、生物炭的用量以重量份计分别为：高炉渣粉末10-30份、聚羧酸2-6份、生物炭40-75份。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述高炉渣粉末、聚羧酸、生物炭的用量以重量份计分别为：高炉渣粉末17份、聚羧酸5.5份、生物炭63份。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述高炉渣粉末的粒径的大小为20-60μm。

作为上述技术方案的优选，所述搅拌处理的转速为500-600转/分。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述复合吸附剂的用量0.5-1g/L。

本发明具有以下有益效果：