[發(fā)明專利]一種礦物改性材料處理電鍍含鉻廢水的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110291358.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN113060817B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫偉;張晨陽(yáng);韓明君;岳彤;李賽;余恒;張洪亮;韓海生;楊越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/70
• 分類號(hào): C02F1/70;C02F101/22;C02F103/16
• 代理公司: 南京源點(diǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32545
• 代理人: 陳彩霞

本發(fā)明公開了一種礦物改性材料處理電鍍含鉻廢水的方法，該處理方法為：S1、將(1.5～5)：1的活性磁黃鐵礦和活性磁赤鐵礦投加到含鉻廢水中，在pH為1.5～2.5、溫度為80～90℃的條件下反應(yīng)1～1.5h；S2、將步驟S1反應(yīng)后的體系的pH調(diào)節(jié)至3.5～4.0，通入空氣，在溫度為80～90℃條件下反應(yīng)0.5～1.5h，將反應(yīng)混合液轉(zhuǎn)移至磁場(chǎng)環(huán)境中進(jìn)行磁力沉降，過濾。改性后的磁黃鐵礦活性位點(diǎn)增多，活性增強(qiáng)；改性后的磁赤鐵礦可以作為磁性晶核；在合適的pH范圍內(nèi)，Cr³⁺和Fe³⁺形成沉淀，并在活性磁赤鐵礦表面形成具有核殼結(jié)構(gòu)的緊密結(jié)合體；在外加磁場(chǎng)作用下，具有磁性的核殼共同沉降，改善沉降效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水處理工藝，具體地，涉及一種礦物改性材料處理電鍍含鉻廢水的方法。

背景技術(shù)

隨著全球工業(yè)化進(jìn)程快速發(fā)展，重金屬水污染對(duì)人類的健康及環(huán)境造成了嚴(yán)重威脅。其中，六價(jià)鉻是一種具有高度致癌性和氧化性的重金屬離子，其常見于電鍍、皮革、浮選藥劑等工序環(huán)節(jié)。以電鍍?yōu)槔冦t可使得基體材料功能性、裝飾性、防護(hù)性和特殊性等極大提高，國(guó)內(nèi)外在廣泛應(yīng)用鍍鉻技術(shù)的同時(shí)，還產(chǎn)生了含有重金屬Cr(III)和Cr(VI)、氰化物、酸堿、光亮劑、添加劑等有毒有害污染物的電鍍含鉻廢水，其高效治理已成為社會(huì)各界普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。

目前工業(yè)中對(duì)六價(jià)鉻廢水的處理方法主要包括：離子交換法、吸附法、化學(xué)沉淀法、電化學(xué)法、生物處理法、組合技術(shù)方法等，歸結(jié)起來，可以主要?jiǎng)澐譃槲锘幚砑夹g(shù)、化學(xué)處理技術(shù)、生物處理技術(shù)以及組合技術(shù)幾個(gè)方面。具體的可以分為：離子交換法、膜分離法、吸附法、化學(xué)還原法、化學(xué)沉淀法、電化學(xué)調(diào)控法、生物絮凝法、生物吸附法，生物修復(fù)法等。

現(xiàn)階段，由于我國(guó)電鍍企業(yè)整體集約化程度不高，含鉻廢水年排量巨大，治理方法較為局限，加之治理技術(shù)工藝的不夠成熟，造成鍍鉻工藝本身和治理技術(shù)均存有一定的缺陷，含鉻廢水的污染問題尚未得到根本解決。例如：含鉻廢水源頭排放上廢水分質(zhì)不徹底，混排現(xiàn)象突出，加劇了后續(xù)處理難度；廢水中重金屬含量波動(dòng)比較大，針對(duì)穩(wěn)定性較差的工藝，數(shù)據(jù)不穩(wěn)定現(xiàn)象往往造成出水不達(dá)標(biāo)。處理方法上也還有一定的局限弊端，如：化學(xué)法雖技術(shù)成熟、簡(jiǎn)單有效、適應(yīng)性強(qiáng)、集約化程度高，但不可避免容易的引入了大量的難免離子，出水含鹽量高，污泥成分復(fù)雜且易造成二次污染；吸附法對(duì)低濃度廢水的處理相對(duì)有效，但高效吸附劑的選擇和制備、成本和重復(fù)利用性是決定整個(gè)吸附過程的關(guān)鍵；膜處理技術(shù)可以有效去除重金屬離子，但工藝復(fù)雜、膜污染、滲透通量低、成本高等特點(diǎn)，使得反滲透和正向滲透等大規(guī)模應(yīng)用受限；電化學(xué)法相對(duì)精準(zhǔn)可控，化學(xué)試劑少，回收率高，但成本高、能耗大，在從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模突破到中試規(guī)模和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的過程中，還需要考慮更多的方面來優(yōu)化處理方案等。

因此，針對(duì)以六價(jià)鉻為主的含鉻廢水治理，開發(fā)一種操作簡(jiǎn)單、成本經(jīng)濟(jì)的資源化治理方法具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種礦物改性材料處理電鍍含鉻廢水的方法，該處理方法操作簡(jiǎn)單、處理效率高、處理效果好。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種礦物改性材料處理電鍍含鉻廢水的方法，該處理方法包括如下步驟：

S1、將質(zhì)量比為(1.5～5)：1的活性磁黃鐵礦和活性磁赤鐵礦的混合物投加到含鉻廢水中，在pH為1.5～2.5、溫度為80～90℃的條件下反應(yīng)1～1.5h；

S2、將步驟S1的反應(yīng)體系的pH調(diào)節(jié)至3.5～4.0，通入空氣，在溫度為80～90℃條件下反應(yīng)0.5～1.5h，然后將反應(yīng)混合液轉(zhuǎn)移至磁場(chǎng)環(huán)境中進(jìn)行磁力沉降，最后過濾。

具體地，在步驟S1中，所述活性磁黃鐵礦的制備方法為：將磁黃鐵礦粉在300～400℃下焙燒2～3h。

優(yōu)選地，所述磁黃鐵礦粉的粒徑為44～74μm。

具體地，在步驟S1中，所述活性磁赤鐵礦的制備方法為：將磁鐵礦粉在250～350℃條件下氧化焙燒4～5小時(shí)。