[發明專利]一種低濃度重六價鉻離子廢水的處理方法

在審

• 申請號: 201710352910.X
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN106984278A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 付主枝
• 申請（專利權）人: 付主枝
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/22
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 連圍

技術領域：

本發明涉及重金屬離子廢水處理領域，具體的涉及一種低濃度重六價鉻離子廢水的處理方法。

背景技術：

鉻(Cr)遍布于自然界，在水體和大氣中均含有微量的鉻。鉻是人體必需的微量元素，它與脂類代謝有密切聯系，能輔助胰島素利用葡萄糖。如食物不能提供足夠的鉻，人體會出現鉻缺乏癥，影響糖類及脂類代謝。若大量的鉻污染環境，則危害人體健康。人類自工業革命以來，對自然環境的干擾能力和破壞強度不斷加大。進人21世紀，隨著國民經濟的持續快速發展，我國面臨著水量和水質的危機，同時水質危機更加嚴重。無論是地表水還是地下水，我國的水質污染已經非常嚴重。其中六價鉻廣泛應用于制革、紡織品生產、印染、顏料以及鍍鉻等行業中，是普遍存在的污染物。

對工業排放的含Cr⁶⁺廢水，常見的處理方法有化學沉淀法、電化學法、離子交換樹脂法和吸附法等，化學沉淀法、電化學法、離子交換樹脂法存在著操作費用和原材料成本相對過高、同時容易受到堿土金屬影響、選擇性差、經化學法處理后的上清液容易出現Cr⁶⁺濃度的超標反彈、化學沉淀產生的大量污泥可能會造成二次污染等問題，從而吸附法成為處理六價鉻離子廢水的主要關注點。但是目前常用的吸附劑價格較高，只適用于高濃度的含鉻廢水，對于低濃度含鉻廢水處理效果較差。

發明內容：

本發明的目的是提供一種低濃度重六價鉻離子廢水的處理方法，該方法可以有效除去廢水中的六價鉻離子，對水體無二次污染，綠色環保，成本低。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種低濃度六價鉻離子廢水的處理方法，包括以下步驟：

(1)將氨基來源單體加入到蒸餾水中，然后超聲處理至固體溶解，得到溶液A；將半胱氨酸加入到蒸餾水中，超聲處理至固體溶解，制得溶液B；

(2)用注射器將溶液B逐滴加入到溶液A中，邊滴加邊攪拌，然后加入過硫酸銨溶液，攪拌20-40s，得到混合溶液；

(3)將混合溶液轉移至反應釜中，在160-200℃下反應12-72h；反應結束后，自然冷卻至室溫，并將產物在5000-8000rpm下離心，上清液儲存，備用；

(4)將雞蛋殼粉碎、洗凈、干燥后放在馬弗爐中，以5-10℃/min的升溫速率升溫至550℃，保溫1-5h，隨爐冷卻，燒結后的雞蛋殼研磨成粉末；

(5)將上述制得的雞蛋殼粉末分散于去離子水中，并加入硅烷偶聯劑和正硅酸乙酯，攪拌混合均勻后，逐滴加入氨水調節溶液的pH至9-11，加熱至60-85℃，3000-5000r/min的狀態下攪拌2-5h，攪拌結束后，離心處理，并依次用去離子水合無水乙醇洗滌沉淀，得到中間體；

(6)將1-乙烯基咪唑和氯乙酸加入到圓底燒瓶中混合后加入乙腈，攪拌均勻后在通入氮氣，70-90℃下攪拌反應18-24h，反應結束后冷卻至室溫，固體用乙腈洗滌，70℃下烘干，得到白色固體；

(7)稱取上述制得的白色固體，加入去離子水，攪拌至固體溶解，然后加入過硫酸鉀，升溫至90-110℃并通入氮氣反應6-9h，冷卻后過濾，固體用乙酸乙酯洗滌，80℃下真空干燥得到聚離子液體；

(8)將步驟(3)制得的上清液、步驟(5)制得的中間體和步驟(7)制得的聚離子液體混合，并加入蒸餾水，攪拌、過濾、干燥，制得復合吸附劑；

(9)向六價鉻離子廢水中加入上述制得的復合吸附劑，并調節廢水的pH至5.5-7.5，攪拌吸附處理70-120min，吸附處理后，靜置沉淀1-4h，上清液達到廢水排放標準，沉淀中的復合吸附劑分離，實現鉻離子的脫吸附，并重新被利用。

作為上述技術方案的優選，步驟(1)中，所述氨基來源單體為鄰苯二胺、間苯二胺、對苯二胺中的一種或幾種混合。

作為上述技術方案的優選，步驟(1)中，溶液A、溶液B中，氨基來源單體、半胱氨酸的濃度為0.5mM-50mM。

作為上述技術方案的優選，步驟(3)上清液中，聚合物量子點的粒徑大小為1.9-6.45nm。

作為上述技術方案的優選，步驟(5)中，所述雞蛋殼粉末、去離子水、硅烷偶聯劑和正硅酸乙酯的用量比為：(0.5-1.5)g：50ml：(1.3-2.2)ml：(1.5-4.2)ml。

作為上述技術方案的優選，步驟(6)中，所述1-乙烯基咪唑與氯乙酸的摩爾比為1：(1-4)。

作為上述技術方案的優選，步驟(7)中，所述白色固體與去離子的用量比為1g：1mL。