專利名稱：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越嚴重。在工業(yè)廢水中常常發(fā)現(xiàn)鉻，最大的鉻污染源來自金屬加工業(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，但對于鉻含量較底的廢液處理則脫除效果不理想，處理時所用試劑用量大，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環(huán)境，同時滿足經(jīng)濟高效的需要，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)過靜置，沉淀后，分離出含鉻沉淀。本發(fā)明公開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鉻的待處理水溶液中交叉或同時進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鉻還原為三價鉻，還原劑是碘化鉀，硫酸亞鐵，氯化亞鐵，維生素C ；再在含有三價鉻的待處理水溶液中交叉或同時進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。該法同時兼顧經(jīng)濟節(jié)約和環(huán)境保護。它可以減少浪費，提高低濃度鉻的脫除率，降低成本，同時減少環(huán)境污染。本發(fā)明的特點是通過對在鉻環(huán)境下生長植物的培養(yǎng)和剖析，通過控制溶液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)濟易得，未向體系中添加任何含有害元素，廢水處理時間短，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，是在含有三價鉻的待處理水溶液中先、后或同時加入含鈣試劑，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態(tài)時，則先將其還原為三價鉻后，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。之后，冷卻至室溫，靜置，沉降并過濾除去含鉻沉淀物。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。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 及強烈攪拌下，同時加入5mg硫酸鈣和0.3g碳酸鈣。持續(xù)攪拌1小時。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。之后，靜置，沉降并過濾除去含鉻沉淀物。 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，在強烈攪拌下，加入50 mg硝酸鈣，同時用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。之后，靜置，沉降并過濾除去含鉻沉淀物。 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，在強烈攪拌下，加入IOmg碘化鉀還原劑，在室溫下反應(yīng)2小時。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。之后， 靜置，沉降并過濾除去含鉻沉淀物。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。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。之后，靜置，沉降并過濾除去含鉻沉淀物。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。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。之后，靜置， 沉降并過濾除去含鉻沉淀物。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鉻的待處理水溶液中交叉或同時進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鉻還原為三價鉻，還原劑是碘化鉀，硫酸亞鐵，氯化亞鐵，維生素C ；再在含有三價鉻的待處理水溶液中交叉或同時進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)明公開了一種脫除水溶液中微量鉻的方法。該方法通過對在鉻環(huán)境下生長植物的培養(yǎng)和剖析，用酸或堿調(diào)節(jié)含鉻水溶液的pH值，同時或分別加入含鈣試劑和碳酸鹽，經(jīng)過靜置，沉淀后，分離出含鉻渣的水經(jīng)檢測其所含鉻含量小于0.01mg/L。該方法的特點是通過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，且水處理時間短，所用原料經(jīng)濟易得，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C02F1/66GK102153187SQ20111012017
公開日2011年8月17日 申請日期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 申請人:天津理工大學(xué)