本發(fā)明涉及一種植物輔助沉淀處理高濃度含鉻廢水的方法，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鉻是環(huán)境中一種主要的污染物，它的一個(gè)重要來源就是電鍍廢水。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電鍍工業(yè)的規(guī)模越來越大，排放的含鉻廢水量也隨之增加，如不加以有效的處理，對(duì)環(huán)境將造成極大的危害。
鉻在水環(huán)境中的價(jià)態(tài)較多，主要以三價(jià)鉻和六價(jià)鉻為主。六價(jià)鉻的毒性較強(qiáng)，是公認(rèn)的致癌物，對(duì)人體有極大危害。三價(jià)鉻毒性較弱，是一種人和動(dòng)物必需的微量元素。
對(duì)于以還原沉淀法主導(dǎo)的鉻離子處理技術(shù)，由于處理過程產(chǎn)生的氫氧化鉻沉淀晶核極小，特別是對(duì)于高濃度鉻離子的廢水而言，極易形成乳膠狀沉淀，沉淀速度極慢，影響整個(gè)處理工藝的效率。對(duì)于鉻離子達(dá)標(biāo)，目前工藝往往都是通過大量投加過剩的氫氧化鈣來沉淀去除廢水的鉻離子，投加量很少根據(jù)廢水實(shí)際的鉻離子含量進(jìn)行定量，這一方面造成了鈣鹽試劑的浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)型差，另外更重要的是過剩的鈣鹽投加大大增大了廢水的鹽度，使本來鹽度就相對(duì)較高的含鉻廢水的生化處理難度加大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題，針對(duì)目前還原沉淀法主導(dǎo)的鉻離子處理技術(shù)，由于處理過程產(chǎn)生的氫氧化鉻沉淀晶核極小，特別是對(duì)于高濃度鉻離子的廢水而言，極易形成乳膠狀沉淀，沉淀速度極慢，影響整個(gè)處理工藝的效率的問題，提供了一種植物輔助沉淀處理高濃度含鉻廢水的方法。該方法先用復(fù)合酶酶解富含親水基團(tuán)的植物，通過超聲醇提得到親水性植物助沉液，再用硫酸亞鐵將廢水中的Cr6+還原成Cr3+，然后再加入氫氧化鈣，使其在堿性條件下生成氫氧化鉻沉淀，從而去除鉻離子，本發(fā)明在形成氫氧化鉻沉淀過程中，一方面通過硫酸亞鐵還原Cr6+時(shí)生成Fe3+對(duì)鉻離子周圍團(tuán)聚的水分子進(jìn)行吸附，同時(shí)再通過植物助沉劑和富含親水性羧羥基的透明質(zhì)酸將鉻離子周圍團(tuán)聚的水分子進(jìn)行吸附，兩者復(fù)合作用，使氫氧化鉻沉淀時(shí)，水分子不會(huì)團(tuán)聚在鉻離子周圍，晶體得以逐步結(jié)晶變大，提高其結(jié)晶速率和效率，使氫氧化鉻快速沉淀絮凝成大的晶核，有利于沉降，提高還原沉淀的效率，簡(jiǎn)化處理過程，節(jié)約化學(xué)品消耗，降低處理成本。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
（1）按重量份數(shù)計(jì)，稱取300～400份輪葉狐尾藻、400～500份鳳梨、100～200份黑木耳和200～400份水蘊(yùn)草用去離子水沖洗3～5次后依次裝入石臼中搗碎10～15min得到糊狀混合物，將得到的糊狀混合物裝入酶解罐，向酶解罐中加入3～5份中性蛋白酶、1～2份脂肪酶和糊狀混合物等體積的質(zhì)量濃度為60%乙醇溶液，在25～35℃下保溫酶解6～7h；
（2）待酶解結(jié)束后，取出酶解產(chǎn)物放入超聲振蕩儀以200～300W功率振蕩浸提20～30min后過濾去除濾渣得到濾液，再將濾液移入離心機(jī)中以3000～4000r/min轉(zhuǎn)速離心處理10～15min，分離得到上清液即得自制植物助沉液，備用；
（3）挖建一個(gè)長20米、寬10米、深3米且底部帶有曝氣裝置的處理池，將高濃度含鉻廢水引入池內(nèi)，按投加量為500mg/L向廢水中投入硫酸亞鐵粉末，啟動(dòng)池底曝氣裝置，曝氣3～5min后停止；
（4）曝氣結(jié)束后再向池中加入氫氧化鈣粉末，直至廢水pH至8.0～8.5，再將上述備用的自制植物助沉液加入廢水中，加入量為5～7mL/L，啟動(dòng)曝氣裝置繼續(xù)曝氣處理30～40min后再向廢水中加入透明質(zhì)酸，加入量為0.5～0.8mL/L，加入完畢后靜置沉淀15～20min，抽取上層清液，去除下層沉淀；
（5）按體積比為1:5將禽畜糞便沼氣池中的上層沼液和上述抽取的上清液混合后繼續(xù)通入挖建的處理池中，曝氣處理15～20min后靜置10～15min出水，即可完成對(duì)高濃度含隔廢水的處理。
本發(fā)明的原理是：本發(fā)明在形成氫氧化鉻沉淀過程中，一方面通過硫酸亞鐵還原Cr6+時(shí)生成Fe3+對(duì)鉻離子周圍團(tuán)聚的水分子進(jìn)行吸附，同時(shí)再通過植物助沉劑和富含親水性羧羥基的透明質(zhì)酸將鉻離子周圍團(tuán)聚的水分子進(jìn)行吸附，兩者復(fù)合作用，使氫氧化鉻沉淀時(shí)，水分子不會(huì)團(tuán)聚在鉻離子周圍，晶體得以逐步結(jié)晶變大，提高其結(jié)晶速率和效率，使氫氧化鉻快速沉淀絮凝成大的晶核，有利于沉降，提高還原沉淀的效。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明提供的處理方法提高了處理效率，經(jīng)檢測(cè)，處理后的含鉻廢水，Cr6+的濃度由原來的430～450mg/L降至4～5mg/L，Cr6+的去除率達(dá)98.8%以上；
（2）本發(fā)明提供的處理方法簡(jiǎn)化了處理過程，節(jié)約化學(xué)品消耗，降低處理成本。
具體實(shí)施方式
按重量份數(shù)計(jì)，稱取300～400份輪葉狐尾藻、400～500份鳳梨、100～200份黑木耳和200～400份水蘊(yùn)草用去離子水沖洗3～5次后依次裝入石臼中搗碎10～15min得到糊狀混合物，將得到的糊狀混合物裝入酶解罐，向酶解罐中加入3～5份中性蛋白酶、1～2份脂肪酶和糊狀混合物等體積的質(zhì)量濃度為60%乙醇溶液，在25～35℃下保溫酶解6～7h；待酶解結(jié)束后，取出酶解產(chǎn)物放入超聲振蕩儀以200～300W功率振蕩浸提20～30min后過濾去除濾渣得到濾液，再將濾液移入離心機(jī)中以3000～4000r/min轉(zhuǎn)速離心處理10～15min，分離得到上清液即得自制植物助沉液，備用；挖建一個(gè)長20米、寬10米、深3米且底部帶有曝氣裝置的處理池，將高濃度含鉻廢水引入池內(nèi)，按投加量為500mg/L向廢水中投入硫酸亞鐵粉末，啟動(dòng)池底曝氣裝置，曝氣3～5min后停止；曝氣結(jié)束后再向池中加入氫氧化鈣粉末，直至廢水pH至8.0～8.5，再將上述備用的自制植物助沉液加入廢水中，加入量為5～7mL/L，啟動(dòng)曝氣裝置繼續(xù)曝氣處理30～40min后再向廢水中加入透明質(zhì)酸，加入量為0.5～0.8mL/L，加入完畢后靜置沉淀15～20min，抽取上層清液，去除下層沉淀；按體積比為1:5將禽畜糞便沼氣池中的上層沼液和上述抽取的上清液混合后繼續(xù)通入挖建的處理池中，曝氣處理15～20min后靜置10～15min出水，即可完成對(duì)高濃度含隔廢水的處理。
實(shí)例1
按重量份數(shù)計(jì)，稱取300份輪葉狐尾藻、400份鳳梨、100份黑木耳和200份水蘊(yùn)草用去離子水沖洗3次后依次裝入石臼中搗碎10min得到糊狀混合物，將得到的糊狀混合物裝入酶解罐，向酶解罐中加入3份中性蛋白酶、1份脂肪酶和糊狀混合物等體積的質(zhì)量濃度為60%乙醇溶液，在25℃下保溫酶解6h；待酶解結(jié)束后，取出酶解產(chǎn)物放入超聲振蕩儀以200W功率振蕩浸提20min后過濾去除濾渣得到濾液，再將濾液移入離心機(jī)中以3000r/min轉(zhuǎn)速離心處理10min，分離得到上清液即得自制植物助沉液，備用；挖建一個(gè)長20米、寬10米、深3米且底部帶有曝氣裝置的處理池，將高濃度含鉻廢水引入池內(nèi)，按投加量為500mg/L向廢水中投入硫酸亞鐵粉末，啟動(dòng)池底曝氣裝置，曝氣3min后停止；曝氣結(jié)束后再向池中加入氫氧化鈣粉末，直至廢水pH至8.0，再將上述備用的自制植物助沉液加入廢水中，加入量為5mL/L，啟動(dòng)曝氣裝置繼續(xù)曝氣處理30min后再向廢水中加入透明質(zhì)酸，加入量為0.5mL/L，加入完畢后靜置沉淀15min，抽取上層清液，去除下層沉淀；按體積比為1:5將禽畜糞便沼氣池中的上層沼液和上述抽取的上清液混合后繼續(xù)通入挖建的處理池中，曝氣處理15min后靜置10min出水，即可完成對(duì)高濃度含隔廢水的處理。
經(jīng)檢測(cè)，處理后的含鉻廢水，Cr6+的濃度由原來的430mg/L降至4mg/L，Cr6+的去除率達(dá)99.06%。
實(shí)例2
按重量份數(shù)計(jì)，稱取350份輪葉狐尾藻、450份鳳梨、150份黑木耳和300份水蘊(yùn)草用去離子水沖洗4次后依次裝入石臼中搗碎13min得到糊狀混合物，將得到的糊狀混合物裝入酶解罐，向酶解罐中加入4份中性蛋白酶、1份脂肪酶和糊狀混合物等體積的質(zhì)量濃度為60%乙醇溶液，在30℃下保溫酶解6h；待酶解結(jié)束后，取出酶解產(chǎn)物放入超聲振蕩儀以250W功率振蕩浸提25min后過濾去除濾渣得到濾液，再將濾液移入離心機(jī)中以3500r/min轉(zhuǎn)速離心處理13min，分離得到上清液即得自制植物助沉液，備用；挖建一個(gè)長20米、寬10米、深3米且底部帶有曝氣裝置的處理池，將高濃度含鉻廢水引入池內(nèi)，按投加量為500mg/L向廢水中投入硫酸亞鐵粉末，啟動(dòng)池底曝氣裝置，曝氣4min后停止；曝氣結(jié)束后再向池中加入氫氧化鈣粉末，直至廢水pH至8.3，再將上述備用的自制植物助沉液加入廢水中，加入量為6mL/L，啟動(dòng)曝氣裝置繼續(xù)曝氣處理35min后再向廢水中加入透明質(zhì)酸，加入量為0.7mL/L，加入完畢后靜置沉淀18min，抽取上層清液，去除下層沉淀；按體積比為1:5將禽畜糞便沼氣池中的上層沼液和上述抽取的上清液混合后繼續(xù)通入挖建的處理池中，曝氣處理18min后靜置13min出水，即可完成對(duì)高濃度含隔廢水的處理。
經(jīng)檢測(cè)，處理后的含鉻廢水，Cr6+的濃度由原來的450mg/L降至4mg/L，Cr6+的去除率達(dá)99.11%。
實(shí)例3
按重量份數(shù)計(jì)，稱取400份輪葉狐尾藻、500份鳳梨、200份黑木耳和400份水蘊(yùn)草用去離子水沖洗5次后依次裝入石臼中搗碎15min得到糊狀混合物，將得到的糊狀混合物裝入酶解罐，向酶解罐中加入5份中性蛋白酶、2份脂肪酶和糊狀混合物等體積的質(zhì)量濃度為60%乙醇溶液，在35℃下保溫酶解7h；待酶解結(jié)束后，取出酶解產(chǎn)物放入超聲振蕩儀以300W功率振蕩浸提30min后過濾去除濾渣得到濾液，再將濾液移入離心機(jī)中以4000r/min轉(zhuǎn)速離心處理15min，分離得到上清液即得自制植物助沉液，備用；挖建一個(gè)長20米、寬10米、深3米且底部帶有曝氣裝置的處理池，將高濃度含鉻廢水引入池內(nèi)，按投加量為500mg/L向廢水中投入硫酸亞鐵粉末，啟動(dòng)池底曝氣裝置，曝氣5min后停止；曝氣結(jié)束后再向池中加入氫氧化鈣粉末，直至廢水pH至8.5，再將上述備用的自制植物助沉液加入廢水中，加入量為7mL/L，啟動(dòng)曝氣裝置繼續(xù)曝氣處理40min后再向廢水中加入透明質(zhì)酸，加入量為0.8mL/L，加入完畢后靜置沉淀20min，抽取上層清液，去除下層沉淀；按體積比為1:5將禽畜糞便沼氣池中的上層沼液和上述抽取的上清液混合后繼續(xù)通入挖建的處理池中，曝氣處理20min后靜置15min出水，即可完成對(duì)高濃度含隔廢水的處理。
經(jīng)檢測(cè)，處理后的含鉻廢水，Cr6+的濃度由原來的450mg/L降至5mg/L，Cr6+的去除率達(dá)98.88%。