[發(fā)明專利]一種利用鋁鈦復(fù)合鞣制廢棄物去除鉻鞣廢水中三價鉻的方法

有效

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• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN102745764A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬宏瑞;連坤宙;馬秀
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/62;B01J20/08;B01J20/30;B09B3/00;C02F101/22
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水體凈化處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及制革鞣制廢水中三價鉻的凈化，特別涉及一種利用鋁鈦復(fù)合鞣制廢棄物去除鉻鞣廢水中三價鉻的方法。

背景技術(shù)

鉻作為“五毒”之一，對生物、土壤、水體都會產(chǎn)生嚴重的危害。在制革工業(yè)廢水中，鉻的來源主要是鞣制過程，該過程中鉻的利用率一般為70%~90%，其余10%~30%的鉻則殘留在廢水中。制革廢水中的鉻鹽主要以三價鉻Cr(III)形式存在。在鉻鞣廢水處理過程中，加堿沉淀法是目前國內(nèi)最常用的成熟處理方法，對高濃度含鉻廢水具有較好的效果，總鉻的去除率可以達到98%以上，但由于制革工業(yè)自身的行業(yè)特點，鞣制過程中有機蒙囿劑的加入及水解性膠原物質(zhì)的產(chǎn)生，可使鉻與這些有機物產(chǎn)生配合作用，導(dǎo)致沉淀后出水總鉻濃度通常在2.0mg/L~10mg/L之間，無法達到1.5mg/L的國家排放標(biāo)準。對于低濃度含鉻廢水，常用的處理技術(shù)主要包括吸附法、離子交換法等，但因其成本較高，不適合我國大多數(shù)企業(yè)應(yīng)用。

吸附是發(fā)生在物質(zhì)表面的一種傳質(zhì)過程，其主要是通過吸附質(zhì)分子和吸附劑表面分子之間的相互作用來實現(xiàn)。在固體和液體組成的兩相體系中，吸附主要是指利用固體吸附劑的物理吸附和化學(xué)吸附去除液相中污染物的過程。傳統(tǒng)的吸附劑主要有活性炭吸附劑、樹脂類吸附劑、無機礦物質(zhì)吸附劑等。近年來，研究處理含鉻廢水的常見吸附劑有泥炭，粉煤灰、鋼渣、木屑和花生殼等，這些材料都對水中的Cr(III)有一定的去除效果。

鋁鞣近些年來部分替代鉻鞣并逐漸在企業(yè)中得到應(yīng)用，導(dǎo)致產(chǎn)生鋁鞣廢水，實際生產(chǎn)中這部分廢水與綜合廢水一同處理后排放。鋁鞣劑通常為硫酸鹽，在實際鞣制過程中，為了提高皮革的質(zhì)量，通常會添加一些其它金屬鞣劑，如鈦鞣劑、鋯鞣劑等，導(dǎo)致形成的沉淀物主要成分為鋁和其它金屬的復(fù)合氫氧化物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題在于提供一種利用鋁鈦復(fù)合鞣制廢棄物去除鉻鞣廢水中三價鉻的方法，利用燒結(jié)后的鋁鈦復(fù)合鞣制廢棄物作為吸附劑去除低濃度鉻水中的Cr(III)，在吸附之后對其進行洗脫后可以反復(fù)使用，該方法去除率高且操作簡單。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種利用鋁鈦復(fù)合鞣制廢棄物去除鉻鞣廢水中三價鉻的方法，包括以下步驟：

1）室溫下，邊攪拌邊調(diào)節(jié)pH，將鋁鈦復(fù)合鞣制后的廢水調(diào)節(jié)pH為6.8～7.5，充分攪拌后靜置12～24h；分離得到沉淀，并用蒸餾水充分洗滌，干燥，研碎后過篩，然后在400～600℃煅燒2～5h，得到再生復(fù)合氧化物吸附劑；

2）在欲凈化的鉻鞣廢水中加入其質(zhì)量0.25～2.0‰的再生復(fù)合氧化物吸附劑，在溫度為15～35℃、pH為6.0～12.0的條件下，用其吸附廢水中三價鉻，吸附時間為0.5～8h，然后收集沉淀物，去除廢水的中三價鉻。

所述的再生復(fù)合氧化物吸附劑中，鋁：鈦的摩爾比為5～10:1。

所述的步驟1）中是用NaOH溶液調(diào)節(jié)鋁鈦復(fù)合鞣制后的廢水的pH為6.8～7.5，充分攪拌后靜置12～24h；將沉淀物真空抽慮，分離得到沉淀，并用蒸餾水充分洗滌至洗出液為中性，收集沉淀物，于40～60℃、真空度為-0.1～0.5MPa條件下真空干燥，研碎過40～50目篩，在400～600℃煅燒2～5h。

所述的欲凈化的鉻鞣廢水中三價鉻的初始濃度為1mg/L～40mg/L。

所述的步驟2）中在吸附時還進行對廢水?dāng)嚢杌蛘哒鹗帯?!-- SIPO -->

所述的對收集的沉淀物的處理為：

將沉淀物在稀H₂SO₄溶液中，25℃震蕩3h，進行脫吸附，稀H₂SO₄溶液與沉淀物的質(zhì)量比為1500～2000：1；收集脫附后的沉淀物，用水清洗數(shù)次至洗脫液的pH為中性，以再次使用。

所述的稀H₂SO₄溶液的濃度為0.1～0.5mol/L。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明采用鋁鞣廢水處理過程中產(chǎn)生的沉淀物，通過燒結(jié)后，將其制成一種Al-Ti復(fù)合氧化物吸附劑，再用其來處理加堿處理后未達標(biāo)的含鉻廢水，操作方法簡單，以廢治廢，處理效果顯著且成本低廉。