專(zhuān)利名稱(chēng)：一種脫除水溶液中微量鉻的方法
一種脫除水溶液中微量鉻的方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境技術(shù)中的廢水處理領(lǐng)域，特別是一種脫除水溶液中微量鉻的方法。背景技術(shù)：
隨著工業(yè)廢棄物的迅速增加，所造成的水體重金屬鉻污染越來(lái)越嚴(yán)重。在工業(yè)廢水中常常發(fā)現(xiàn)鉻，最大的鉻污染源來(lái)自金屬加工業(yè)、電鍍業(yè)、制革業(yè)和紡織業(yè)。這些工業(yè)流出液中常常含有相當(dāng)量有毒鉻化物。傳統(tǒng)的鐵鹽和鋁鹽脫除鉻的方法，適合于處理鉻含量較高的廢液，但對(duì)于鉻含量較底的廢液處理則脫除效果不理想，處理時(shí)所用試劑用量大，由此產(chǎn)生大量廢渣，而且還可能在水體中引入多余鐵離子和鋁離子等不希望的離子。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了保護(hù)環(huán)境，同時(shí)滿足經(jīng)濟(jì)高效的需要，而提供一種脫除水溶液中微痕量鉻的方法。該方法包括用酸或堿調(diào)節(jié)待處理含鉻廢液的PH值，加入含鈣試劑和碳酸鹽，經(jīng)過(guò)靜置，沉淀后，分離出含鉻沉淀。本發(fā)明公開(kāi)了一種脫除水溶液中微量鉻的方法，其特征在于在含有三價(jià)鉻的待處理水溶液中交叉或同時(shí)進(jìn)行如下添加試劑和調(diào)節(jié)PH值操作加入含鈣試劑，加入碳酸鹽，及用酸或堿調(diào)節(jié)待處理水溶液的PH值，后靜置溶液，析出沉淀，然后分離含鉻沉淀；所述調(diào)節(jié)PH值為6 — 8，含鈣試劑用量為鈣與鉻的摩爾比為0. 1 — 10 :1，碳酸鹽用量為碳與鉻的摩爾比為0. 1 — 10 :1。本發(fā)明還公開(kāi)了另一種脫除含水溶液中微量鉻的方法，其特征在于將含鉻待處理水溶液中的六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻，還原劑是碘化鉀，硫酸亞鐵，氯化亞鐵，維生素C ；再在含有三價(jià)鉻的待處理水溶液中交叉或同時(shí)進(jìn)行如下添加試劑和調(diào)節(jié)PH值操作加入含鈣試劑，加入碳酸鹽，及用酸或堿調(diào)節(jié)待處理水溶液的PH值，后靜置溶液，析出沉淀，然后分離含鉻沉淀；所述調(diào)節(jié)PH值為6 — 8，含鈣試劑用量為鈣與鉻的摩爾比為0. 1 - 10 :1，碳酸鹽用量為碳與鉻的摩爾比為0. 1 — 10 :1。本發(fā)明開(kāi)發(fā)了一種脫除水溶液中微量鉻的方法，可用于治理工業(yè)廢水。該法同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)節(jié)約和環(huán)境保護(hù)。它可以減少浪費(fèi)，提高低濃度鉻的脫除率，降低成本，同時(shí)減少環(huán)境污染。本發(fā)明的特點(diǎn)是通過(guò)對(duì)在鉻環(huán)境下生長(zhǎng)植物的培養(yǎng)和剖析，通過(guò)控制溶液pH值， 以及含鈣試劑和碳酸鹽的加入量，基本上完全除去含鉻廢液中的鉻。本發(fā)明所用原料經(jīng)濟(jì)易得，未向體系中添加任何含有害元素，廢水處理時(shí)間短，試劑用量少，廢渣產(chǎn)生量少。處理后的水溶液中鉻含量小于0.01mg/L，可排入二級(jí)管網(wǎng)。因此是一種環(huán)境友好型處理工藝。該工藝可廣泛應(yīng)用于金屬加工業(yè)、電鍍業(yè)、制革業(yè)和紡織業(yè)等領(lǐng)域所排放的含鉻廢水的處理。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的脫除水溶液中微量鉻的方法，是在含有三價(jià)鉻的待處理水溶液中先、后或同時(shí)加入含鈣試劑，碳酸鹽，及用酸或堿調(diào)節(jié)待處理水溶液的PH值，后靜置溶液，析出沉淀， 然后分離含鉻沉淀；所述調(diào)節(jié)PH值為6 - 8，含鈣試劑用量為鈣與鉻的摩爾比為0. 1 — 10 1，碳酸鹽用量為碳與鉻的摩爾比為0. 1 — 10 :1。若待處理廢液中的鉻為六價(jià)態(tài)時(shí)，則先將其還原為三價(jià)鉻后，再應(yīng)用本方法。還原劑可以是碘化鉀，硫酸亞鐵，氯化亞鐵，維生素C等。本發(fā)明的方法處理過(guò)程的待處理水溶液溫度是0 80°C。其中較好的溫度是10 45 "C。所述待處理水溶液調(diào)節(jié)pH值較好值為7 — 7. 5。所述含鈣試劑是氯化鈣，硝酸鈣，硫酸鈣或醋酸鈣中的一種或兩種以上的混合物。所述碳酸鹽是碳酸鈉，碳酸氫鈉，碳酸鉀，碳酸氫鉀或碳酸鈣中的一種或兩種以上的混合物。
實(shí)施例1 量取Cr (III)含量為16mg /L的水溶液1L，加入0. Ig Ca(NO3)2 ·4Η20 (四水硝酸鈣)，然后用NaOH溶液調(diào)節(jié)其pH 7，并控制水溶液溫度為40°C。在強(qiáng)烈攪拌并控制體系pH7 - 7. 2的條件下，滴加50mL含50 mg碳酸氫鈉的水溶液。滴加完畢后，繼續(xù)攪拌 1小時(shí)。之后，冷卻至室溫，靜置，沉降并過(guò)濾除去含鉻沉淀物。經(jīng)ICP (電感耦合等離子發(fā)射光譜，下同)分析濾液的鉻含量小于0. 01mg/L。實(shí)施例2 量取Cr (III)含量為16mg /L的水溶液1L，加入0. 4g氯化鈣，控制水溶液溫度為10°c。在強(qiáng)烈攪拌并控制體系pH7. 2-7.5的條件下，滴加6mL含20 mg碳酸鈉的水溶液。滴加完畢后，繼續(xù)攪拌1小時(shí)。之后，冷卻至室溫，靜置，沉降并離心除去含鉻沉淀物。經(jīng)ICP分析濾液的鉻含量小于0. 01mg/L。實(shí)施例3 量取Cr (III)含量為16mg /L的水溶液1L，調(diào)節(jié)溶液的pH 7。在20°C 及強(qiáng)烈攪拌下，同時(shí)加入5mg硫酸鈣和0.3g碳酸鈣。持續(xù)攪拌1小時(shí)。之后，靜置，沉降并離心除去含鉻沉淀物。經(jīng)ICP分析濾液的鉻含量小于0. 01mg/L。實(shí)施例4 量取Cr (III)含量為16mg /L的水溶液1L，將其用鹽酸酸化至pH 3， 在強(qiáng)烈攪拌下，加入50 mg硝酸鈣和30 mg碳酸氫鈉，然后用NaOH溶液將溶液pH調(diào)節(jié)至 7，并控制水溶液溫度為30°C。繼續(xù)攪拌1小時(shí)。之后，靜置，沉降并過(guò)濾除去含鉻沉淀物。 經(jīng)ICP分析濾液的鉻含量小于0. Olmg/L。實(shí)施例5 量取Cr (III)含量為16mg /L的水溶液1L，加入30 mg碳酸氫鈉，調(diào)節(jié)溶液的PH 7，在強(qiáng)烈攪拌下，加入50 mg硝酸鈣，同時(shí)用NaOH溶液將溶液pH調(diào)節(jié)至 7，并控制水溶液溫度為45°C。繼續(xù)攪拌1小時(shí)。之后，靜置，沉降并過(guò)濾除去含鉻沉淀物。 經(jīng)ICP分析濾液的鉻含量小于0. Olmg/L。實(shí)施例6 量取Cr ( VI)含量為16mg /L的水溶液1L，將其調(diào)節(jié)至pH6 7，在強(qiáng)烈攪拌下，加入IOmg碘化鉀還原劑，在室溫下反應(yīng)2小時(shí)。然后加入50 mg醋酸鈣和30 mg 碳酸氫鈉，然后將溶液PH調(diào)節(jié)至 7，并控制水溶液溫度為30°C。繼續(xù)攪拌1小時(shí)。之后， 靜置，沉降并過(guò)濾除去含鉻沉淀物。經(jīng)ICP分析濾液的鉻含量小于0. Olmg/L。實(shí)施例7 量取Cr(VI)含量為16mg /L的水溶液1L，將其調(diào)節(jié)至pH5飛，在強(qiáng)烈攪拌下，加入0. 1硫酸亞鐵還原劑，在30°C下反應(yīng)2小時(shí)。然后加入4 mg硫酸鈣和0. 4g碳酸氫鉀，然后將溶液PH調(diào)節(jié)至 7，并控制水溶液溫度為10°C。繼續(xù)攪拌1小時(shí)。之后，靜置，沉降并過(guò)濾除去含鉻沉淀物。經(jīng)ICP分析濾液的鉻含量小于0. Olmg/L。實(shí)施例8 量取Cr ( VI)含量為16mg /L的水溶液1L，將其調(diào)節(jié)至pHl，在強(qiáng)烈攪拌下，加入0. 1維生素C還原劑，在20°C下反應(yīng)2小時(shí)。然后加入0. 35g氯化鈣和^ig碳酸鉀，然后將溶液PH調(diào)節(jié)至 7，并控制水溶液溫度為40°C。繼續(xù)攪拌1小時(shí)。之后，靜置， 沉降并過(guò)濾除去含鉻沉淀物。經(jīng)ICP分析濾液的鉻含量小于0. 01mg/L。
權(quán)利要求
1.一種脫除水溶液中微量鉻的方法，其特征在于在含有三價(jià)鉻的待處理水溶液中交叉或同時(shí)進(jìn)行如下添加試劑和調(diào)節(jié)PH值操作加入含鈣試劑，加入碳酸鹽，用酸或堿調(diào)節(jié)待處理水溶液的PH值；然后靜置溶液，析出沉淀，最后分離含鉻沉淀；所述調(diào)節(jié)PH值為6 — 8，含鈣試劑用量為鈣與鉻的摩爾比為0. 1 - 10 :1，碳酸鹽用量為碳與鉻的摩爾比為0. 1 -10 :1。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法處理過(guò)程的待處理水溶液溫度是 O 80°C。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述方法處理過(guò)程的待處理水溶液溫度是10 45°C。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述調(diào)節(jié)pH值為7— 7. 5。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述含鈣試劑是氯化鈣，硝酸鈣，硫酸鈣或醋酸鈣中的一種或兩種以上的混合物。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述碳酸鹽是碳酸鈉，碳酸氫鈉，碳酸鉀，碳酸氫鉀或碳酸鈣中的一種或兩種以上的混合物。
7.一種脫除含水溶液中微量鉻的方法，其特征在于將含鉻待處理水溶液中的六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻，還原劑是碘化鉀，硫酸亞鐵，氯化亞鐵，維生素C ；再在含有三價(jià)鉻的待處理水溶液中交叉或同時(shí)進(jìn)行如下添加試劑和調(diào)節(jié)PH值操作加入含鈣試劑，加入碳酸鹽，及用酸或堿調(diào)節(jié)待處理水溶液的PH值，后靜置溶液，析出沉淀，然后分離含鉻沉淀；所述調(diào)節(jié)pH 值為6 — 8，含鈣試劑用量為鈣與鉻的摩爾比為0. 1 - 10 :1，碳酸鹽用量為碳與鉻的摩爾比為 0. 1 — 10 :1。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述方法處理過(guò)程的溫度是O 80°C。
9.按照權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于所述含鈣試劑是氯化鈣，硝酸鈣，硫酸鈣或醋酸鈣中的一種或兩種以上的混合物。
10.按照權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于所述碳酸鹽是碳酸鈉，碳酸氫鈉，碳酸鉀，碳酸氫鉀或碳酸鈣中的一種或兩種以上的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種脫除水溶液中微量鉻的方法。該方法通過(guò)對(duì)在鉻環(huán)境下生長(zhǎng)植物的培養(yǎng)和剖析，用酸或堿調(diào)節(jié)含鉻水溶液的pH值，同時(shí)或分別加入含鈣試劑和碳酸鹽，經(jīng)過(guò)靜置，沉淀后，分離出含鉻渣的水經(jīng)檢測(cè)其所含鉻含量小于0.01mg/L。該方法的特點(diǎn)是通過(guò)控制含鈣試劑和碳酸鹽的加入量，以及溶液的pH值，可脫除含水溶液中的微量鉻化物，且水處理時(shí)間短，所用原料經(jīng)濟(jì)易得，未向體系中添加任何含有害元素，因此是一種環(huán)境友好型且經(jīng)濟(jì)的處理工藝。該工藝可廣泛應(yīng)用于金屬加工業(yè)、電鍍業(yè)、制革業(yè)和紡織業(yè)等領(lǐng)域所排放的含鉻廢水的處理。
文檔編號(hào)C02F1/66GK102153187SQ20111012017
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者吳新世, 孫波, 安鋼, 牛力華 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)