一种含铬废水处理方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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:(I)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】
[0004]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。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]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?1g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T12，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Cr 3+的同时，还具有絮凝作用；纳米T12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Cr 3+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Cr 3+，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Cr 3+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。
[0007]作为优选，所述沸石负载纳米T12通过以下步骤制得:
[0008](I)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°C烘烤2?3h，冷却后待用。
[0009](2)制备T12溶胶:按体积比(5?6): (20?21): (9?10): (I?1.2)分别称取钛酸四丁酯、乙醇、乙酸和蒸馏水，先将钛酸四丁酯与占乙醇总体积1/4?1/3的乙醇混合，搅拌10?15min得溶液A，然后将蒸馏水、乙酸和剩余乙醇充分混合，得溶液B，最后在搅拌条件下将溶液B缓慢滴加到溶液A中，滴速控制在18?20滴/分钟，滴完后继续搅拌I?2h，静置24?26h，得T12溶胶。
[0010](3)制备沸石负载纳米1102:在180?200ml的T1 2溶胶中加入6?8g步骤(I)中的沸石，超声I?2h后筛网滤出并静置48?50h，于80?85°C条件下恒温烘干后在氮气保护下升温至450?500°C焙烧1.5?2h，自然降温至100?150°C停止通氮气，待冷却至室温后用蒸馏水洗去沸石表面过量的T12，烘干，即得沸石负载纳米Ti02。
[0011]作为优选，步骤(I)中，所述沸石的粒径为20?40目。
[0012]作为优选，所述改性膨润土通过以下方法制得:将膨润土置于浓度为0.25?
0.3mol/L的硫酸中浸泡2?3h，用蒸饱水冲洗至表面无50广，在90?100°C条件下烘干至恒重后于500?600°C条件下煅烧5?6h，冷却至室温后，按Ig: 10?12mL的比例，用40%的AlCl3S液浸泡22?24h，过滤，烘干，即得改性膨润土。
[0013]作为优选，含络废水的温度为30?50°C。
[0014]因此，本发明的有益效果是:公开了一种处理剂，通过在含铬废水中加入优化设计的处理剂，利用处理剂的吸附絮凝作用，再配合超声的空化和絮凝效应，经静置过滤后将含铬废水中的铬沉淀去除，工艺步骤简单，可操作性强，适用性广，高效，处理成本低，废水铬的去除率高，在实际含铬废水处理中具有较好的应用前景。
【具体实施方式】
[0015]下面通过【具体实施方式】对本发明做进一步的描述。
[0016]实施例1
[0017]一种含铬废水处理方法，主要步骤为:将处理剂加入温度为50°C的含铬废水中，含铬废水中铬的总质量浓度为100mg/L，每升含铬废水中加1g处理剂，不断搅拌30min后超声30min，静置沉降，过滤，滤液pH调整至中性后即可排放，处理剂由以下质量百分比的组分组成:5%普鲁兰多糖，10%沸石负载纳米T12，余量为改性膨润土，其中沸石负载纳米T12通过以下步骤制得:
[0018](I)沸石预处理:将40目粒径的沸石置于0.15mol/L的HCl溶液中搅拌30min，静置26h，过滤；将过滤得到的沸石置于蒸馏水中煮沸60min后，用蒸馏水洗至洗液澄清，最后将沸石放入烘箱中于100°C烘烤3h，冷却后待用。
[0019](2)制备T12溶胶:按体积比6: 21: 10: 1.2分别称取钛酸四丁酯、乙醇、乙酸和蒸馏水，先将钛酸四丁酯与占乙醇总体积1/3的乙醇混合，搅拌15min得溶液A，然后将蒸馏水、乙酸和剩余乙醇充分混合，得溶液B，最后在搅拌条件下将溶液B缓慢滴加到溶液A中，滴速控制在20滴/分钟，滴完后继续搅拌2h，静置26h，得T12溶胶。
[0020](3)制备沸石负载纳米1102:在200ml的T12溶胶中加入8g步骤(I)中的沸石，超声2h后筛网滤出并静置50h，于85°C条件下恒温烘干后在氮气保护下升温至500°C焙烧2h,自然降温至150°C停止通氮气，待冷却至室温后用蒸馏水洗去沸石表面过量的T12，烘干，即得沸石负载纳米Ti02。
[0021]改性膨润土通过以下方法制得:将膨润土置于浓度为0.3mol/L的硫酸中浸泡3h，用蒸馏水冲洗至表面无S042_，在100°C条件下烘干至恒重后于600°C条件下煅烧6h，冷却至室温后，按Ig: 12mL的比例，用40%的AlCl3S液浸泡24h，过滤，烘干，即得改性膨润土。
[0022]本实施例中的滤液经测定，含铬量为0.086mg/L，铬的去除率达99.914%。