CN102153187B - 一种脱除水溶液中微量铬的方法 - Google Patents

一种脱除水溶液中微量铬的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种脱除水溶液中微量铬的方法。该方法通过对在铬环境下生长植物的培养和剖析，用酸或碱调节含铬水溶液的pH值，同时或分别加入含钙试剂和碳酸盐，经过静置，沉淀后，分离出含铬渣的水经检测其所含铬含量小于0.01mg/L。该方法的特点是通过控制含钙试剂和碳酸盐的加入量，以及溶液的pH值，可脱除含水溶液中的微量铬化物，且水处理时间短，所用原料经济易得，未向体系中添加任何含有害元素，因此是一种环境友好型且经济的处理工艺。该工艺可广泛应用于金属加工业、电镀业、制革业和纺织业等领域所排放的含铬废水的处理。

Description

一种脱除水溶液中微量铬的方法
【技术领域】                                                                                             
本发明涉及环境技术中的废水处理领域，特别是一种脱除水溶液中微量铬的方法。
【背景技术】
随着工业废弃物的迅速增加，所造成的水体重金属铬污染越来越严重。在工业废水中常常发现铬，最大的铬污染源来自金属加工业、电镀业、制革业和纺织业。这些工业流出液中常常含有相当量有毒铬化物。
传统的铁盐和铝盐脱除铬的方法，适合于处理铬含量较高的废液，但对于铬含量较底的废液处理则脱除效果不理想，处理时所用试剂用量大，由此产生大量废渣，而且还可能在水体中引入多余铁离子和铝离子等不希望的离子。
【发明内容】   
 本发明的目的是为了保护环境，同时满足经济高效的需要，而提供一种脱除水溶液中微痕量铬的方法。该方法包括用酸或碱调节待处理含铬废液的pH值，加入含钙试剂和碳酸盐，经过静置，沉淀后，分离出含铬沉淀。
本发明公开了一种脱除水溶液中微量铬的方法，其特征在于：在含有三价铬的待处理水溶液中交叉或同时进行如下添加试剂和调节pH值操作：加入含钙试剂，加入碳酸盐，及用酸或碱调节待处理水溶液的pH值，后静置溶液，析出沉淀，然后分离含铬沉淀；所述调节pH值为6－8，含钙试剂用量为钙与铬的摩尔比为0.1－10：1，碳酸盐用量为碳与铬的摩尔比为0.1－10：1。
本发明还公开了另一种脱除含水溶液中微量铬的方法，其特征在于：将含铬待处理水溶液中的六价铬还原为三价铬，还原剂是碘化钾，硫酸亚铁，氯化亚铁，维生素C；再在含有三价铬的待处理水溶液中交叉或同时进行如下添加试剂和调节pH值操作：加入含钙试剂，加入碳酸盐，及用酸或碱调节待处理水溶液的pH值，后静置溶液，析出沉淀，然后分离含铬沉淀；所述调节pH值为6－8，含钙试剂用量为钙与铬的摩尔比为0.1－10：1，碳酸盐用量为碳与铬的摩尔比为0.1－10：1。
本发明开发了一种脱除水溶液中微量铬的方法，可用于治理工业废水。该法同时兼顾经济节约和环境保护。它可以减少浪费，提高低浓度铬的脱除率，降低成本，同时减少环境污染。
本发明的特点是通过对在铬环境下生长植物的培养和剖析，通过控制溶液pH值，以及含钙试剂和碳酸盐的加入量，基本上完全除去含铬废液中的铬。本发明所用原料经济易得，未向体系中添加任何含有害元素，废水处理时间短，试剂用量少，废渣产生量少。处理后的水溶液中铬含量小于0.01mg/L，可排入二级管网。因此是一种环境友好型处理工艺。该工艺可广泛应用于金属加工业、电镀业、制革业和纺织业等领域所排放的含铬废水的处理。
【具体实施方式】  
本发明的脱除水溶液中微量铬的方法，是在含有三价铬的待处理水溶液中先、后或同时加入含钙试剂，碳酸盐，及用酸或碱调节待处理水溶液的pH值，后静置溶液，析出沉淀，然后分离含铬沉淀；所述调节pH值为6－8，含钙试剂用量为钙与铬的摩尔比为0.1－10：1，碳酸盐用量为碳与铬的摩尔比为0.1－10：1。
若待处理废液中的铬为六价态时，则先将其还原为三价铬后，再应用本方法。还原剂可以是碘化钾，硫酸亚铁，氯化亚铁，维生素C等。
本发明的方法处理过程的待处理水溶液温度是0～80℃。其中较好的温度是10～45℃。
所述待处理水溶液调节pH值较好值为7－7.5。
所述含钙试剂是氯化钙，硝酸钙，硫酸钙或醋酸钙中的一种或两种以上的混合物。
所述碳酸盐是碳酸钠，碳酸氢钠，碳酸钾，碳酸氢钾或碳酸钙中的一种或两种以上的混合物。
实施例1：量取Cr(Ⅲ)含量为16mg /L的水溶液1L，加入0.1g Ca(NO3)2·4H2O（四水硝酸钙），然后用NaOH溶液调节其pH～7，并控制水溶液温度为40℃。在强烈搅拌并控制体系pH7－7.2的条件下，滴加50mL含50 mg 碳酸氢钠的水溶液。滴加完毕后，继续搅拌1小时。之后，冷却至室温，静置，沉降并过滤除去含铬沉淀物。经ICP（电感耦合等离子发射光谱，下同）分析滤液的铬含量小于0.01mg/L。
实施例2：量取Cr(Ⅲ)含量为16mg /L的水溶液1L，加入0.4g氯化钙，控制水溶液温度为10℃。在强烈搅拌并控制体系pH7.2－7.5的条件下，滴加6mL含20 mg碳酸钠的水溶液。滴加完毕后，继续搅拌1小时。之后，冷却至室温，静置，沉降并离心除去含铬沉淀物。经ICP分析滤液的铬含量小于0.01mg/L。
实施例3：量取Cr(Ⅲ)含量为16mg /L的水溶液1L，调节溶液的pH～7。在20℃及强烈搅拌下，同时加入5mg硫酸钙和0.3g碳酸钙。持续搅拌1小时。之后，静置，沉降并离心除去含铬沉淀物。经ICP分析滤液的铬含量小于0.01mg/L。
实施例4：量取Cr(Ⅲ)含量为16mg /L的水溶液1L，将其用盐酸酸化至pH～3，在强烈搅拌下，加入50 mg 硝酸钙和30 mg碳酸氢钠，然后用NaOH溶液将溶液pH调节至～7，并控制水溶液温度为30℃。继续搅拌1小时。之后，静置，沉降并过滤除去含铬沉淀物。经ICP分析滤液的铬含量小于0.01mg/L。
实施例5：量取Cr(Ⅲ)含量为16mg /L的水溶液1L，加入30 mg碳酸氢钠，调节溶液的pH～7，在强烈搅拌下，加入50 mg硝酸钙， 同时用NaOH溶液将溶液pH调节至～7，并控制水溶液温度为45℃。继续搅拌1小时。之后，静置，沉降并过滤除去含铬沉淀物。经ICP分析滤液的铬含量小于0.01mg/L。
实施例6：量取Cr(Ⅵ)含量为16mg /L的水溶液1L，将其调节至pH6~7，在强烈搅拌下，加入10mg碘化钾还原剂，在室温下反应2小时。然后加入50 mg 醋酸钙和30 mg碳酸氢钠，然后将溶液pH调节至～7，并控制水溶液温度为30℃。继续搅拌1小时。之后，静置，沉降并过滤除去含铬沉淀物。经ICP分析滤液的铬含量小于0.01mg/L。
实施例7：量取Cr(Ⅵ)含量为16mg /L的水溶液1L，将其调节至pH5~6，在强烈搅拌下，加入0.1硫酸亚铁还原剂，在30℃下反应2小时。然后加入4 mg 硫酸钙和0.4g碳酸氢钾，然后将溶液pH调节至～7，并控制水溶液温度为10℃。继续搅拌1小时。之后，静置，沉降并过滤除去含铬沉淀物。经ICP分析滤液的铬含量小于0.01mg/L。
实施例8：量取Cr(Ⅵ)含量为16mg /L的水溶液1L，将其调节至pH~7，在强烈搅拌下，加入0.1维生素C还原剂，在20℃下反应2小时。然后加入0.35g氯化钙和4mg碳酸钾，然后将溶液pH调节至～7，并控制水溶液温度为40℃。继续搅拌1小时。之后，静置，沉降并过滤除去含铬沉淀物。经ICP分析滤液的铬含量小于0.01mg/L。

Claims (6)

1.一种脱除水溶液中微量铬的方法，其特征在于：在含有三价铬的待处理水溶液中交叉或同时进行如下添加试剂和调节pH值操作：加入含钙试剂，加入碳酸盐，用酸或碱调节待处理水溶液的pH值；然后静置溶液，析出沉淀，最后分离含铬沉淀；所述调节pH值为6-8，含钙试剂用量为钙与铬的摩尔比为0.1-10∶1，碳酸盐用量为碳与铬的摩尔比为0.1-10∶1；所述含钙试剂是氯化钙，硝酸钙，硫酸钙或醋酸钙中的一种或两种以上的混合物；所述碳酸盐是碳酸钠，碳酸氢钠，碳酸钾，碳酸氢钾或碳酸钙中的一种或两种以上的混合物。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法处理过程的待处理水溶液温度是0～80℃。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述方法处理过程的待处理水溶液温度是10～45℃。
4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述调节pH值为7-7.5。
5.一种脱除含水溶液中微量铬的方法，其特征在于将含铬待处理水溶液中的六价铬还原为三价铬，还原剂是碘化钾，硫酸亚铁，氯化亚铁，维生素C；再在含有三价铬的待处理水溶液中交叉或同时进行如下添加试剂和调节pH值操作：加入含钙试剂，加入碳酸盐，及用酸或碱调节待处理水溶液的pH值，后静置溶液，析出沉淀，然后分离含铬沉淀；所述调节pH值为6-8，含钙试剂用量为钙与铬的摩尔比为0.1-10∶1，碳酸盐用量为碳与铬的摩尔比为0.1-10∶1；所述含钙试剂是氯化钙，硝酸钙，硫酸钙或醋酸钙中的一种或两种以上的混合物；所述碳酸盐是碳酸钠，碳酸氢钠，碳酸钾，碳酸氢钾或碳酸钙中的一种或两种以上的混合物。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于所述方法处理过程的温度是0～80℃。
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