CN112079462A - 一种废水中六价铬的去除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废水中六价铬的去除方法，包括如下过程：低阶煤过200目筛，得到六价铬吸附剂；将过筛后的低阶煤加入到含六价铬的废水溶液中，调节溶液pH为0.5‑4.0，进行搅拌；将反应后的溶液进行离心，收集离心后的上清液可得处理后的废水。本发明公开的低阶煤具有来源广、成本低、吸附时间少、效率高等优点，低阶煤具有较大的比表面积和较好的吸附性能，能够快速、高剂量的从高浓度含铬废水中吸附六价铬离子。

Description

一种废水中六价铬的去除方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种废水中六价铬的去除方法。
背景技术
铬广泛应用于皮革鞣制、不锈钢制造和电镀等工业过程。Cr(VI)的化合物有剧毒作用，对人体和生物系统都具有很高的生物致癌及毒害作用，且含有Cr(VI)的化合物不能自然降解，会在生物和人体内长期积聚富集，是一种重污染环境物质。六价铬为吞入性毒物/吸入性极毒物，皮肤接触可能导致过敏；更可能造成遗传性基因缺陷，吸入可能致癌，对环境有持久危险性。目前在国际上，Cr(VI)被环保部列为对人体健康危害最大的8种有毒化学物质之一。另外，当Cr(VI)与其他有毒污染物共同存在时，其化合物的毒性对人体及生物危害程度会有一定的加深，如铬和镍协同作用，Cr(VI)浓度仅为2.0mg/L时，对水稻就会产生危害，而在实际污染水体中，往往存在多种污染物，对水体中植物危害较大。六价铬在水生动植物体内积累时，会通过富集作用进入人体，引起腹泻、溃疡、眼睛和皮肤刺激、肾功能障碍等不良影响。因此，从废水中去除Cr(VI)是至关重要的。
目前，去除水中Cr(VI)的常见方法有：电化学法、反渗透法、离子交换法和吸附法等。但应用电化学法价格较贵；应用反渗透法则需要高压，且膜易堵，价格较贵；离子交换法中使用的树脂价格昂贵。相比较而言，吸附法具有操作简单、成本低、效率高等优点，更适合重金属废水的处理。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种废水中六价铬的去除方法，以达到吸附效率高、成本低、操作简单的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种废水中六价铬的去除方法，采用低阶煤吸附废水中的六价铬。
上述方案中，包括如下过程：
(1)低阶煤过200目筛，得到六价铬吸附剂；
(2)将过筛后的低阶煤加入到含六价铬的废水溶液中，调节溶液pH为0.5-4.0，进行搅拌；
(3)将反应后的溶液进行离心，收集离心后的上清液可得处理后的六价铬的废水。
上述方案中，低阶煤投加量为0.1-2g，六价铬离子的浓度为20-1000mg/L，废水溶液体积为40mL。
上述方案中，搅拌转速为100-200rpm，反应温度为25-55℃，反应时间为5-1440min。
上述方案中，离心转速为12000rpm，离心时间为5min。
上述方案中，低阶煤投加量为0.5g，六价铬离子的浓度为100mg/L。
上述方案中，搅拌转速为150rpm，反应温度为40℃，反应时间为720min。
上述方案中，调节溶液pH为2.0。
通过上述技术方案，本发明提供的一种废水中六价铬的去除方法具有如下有益效果：
1.本发明中的低阶煤具有来源广、成本低、吸附时间少、效率高等优点。
2.本发明的低阶煤具有较大的比表面积和较好的吸附性能，能够快速、高剂量的从高浓度含铬废水中吸附六价铬离子。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例所公开的不同时间下低阶煤对六价铬离子的吸附量影响曲线图；
图2为本发明实施例所公开的不同初始溶液浓度下的吸附量曲线图；
图3为本发明实施例在不同pH条件下的吸附曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供了一种废水中六价铬的去除方法，具体实施例如下：
实施例一
用电子天平准确称取过200目筛后的0.5g低阶煤，加入到40mL的浓度为100mg/L的六价铬离子溶液中，在40℃、转速150rpm及pH＝2.0的条件下，吸附不同的时间，然后在12000rpm转速下离心5分钟。
取离心后的上清液，用紫外分光光度计测试其吸光度在吸附前后的浓度变化，根据下式计算吸附剂在不同时间下的吸附量。
qt＝(c0-ct)V/m
式中，qt表示t时刻的吸附量(mg/g)；c0和ct分别表示初始溶液中六价铬离子的浓度(mg/L)及在t时刻溶液中六价铬离子浓度(mg/L)；V是含六价铬溶液体积(L)；m是吸附剂质量(g)。
不同时间下低阶煤对六价铬离子的吸附量影响见图1。从图1可知，低阶煤对铬离子的吸附速度较高，180min就达到单位吸附饱和量的50％左右，在720min时，单位吸附量达到最高。说明低阶煤是一种高效、快速的吸附剂。
实施例二
吸附等温线的测试，步骤如下：
用电子天平准确称量过200目筛后的0.5g低阶煤吸附剂，加入到40mL的浓度范围为20-1000mg/L的六价铬离子溶液中。在40℃、转速150rpm及pH＝2.0的条件下，吸附24小时，并用紫外分光光度计测试其吸光度在吸附前后的变化，以此计算各浓度溶液在吸附后溶液中残留的铬离子浓度，绘制等温吸附曲线，获得低阶煤吸附铬离子的最大吸附量，见图2。
从图2可以看出，吸附剂的单位吸附量随着溶液中初始铬离子浓度的增大而增大，直至吸附达到平衡。当铬离子浓度较低时，吸附剂的单位吸附量较低，这是由于在低浓度下，吸附剂上的活性位点未被充分利用，即活性位点利用率较低；而随着初始溶液中铬离子浓度的增加，吸附剂上非饱和活性位点继续与六价铬离子反应结合，使吸附剂单位吸附量逐渐增大，直至吸附位点达到饱和，没有多余的活性位点提供给六价铬离子，即吸附到到平衡，吸附剂对铬离子的最大单位吸附量到达31.4mg/g，说明本发明中利用低阶煤吸附去除铬离子是可行的，且低阶煤是一种吸附容量较大、高效的铬离子吸附剂。
本发明在不同pH下进行吸附实验，其余反应条件同实施例一，结果见图3。从图3中可以看出，在pH为0.5-2时，单位吸附量最高。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种废水中六价铬的去除方法，其特征在于，采用低阶煤吸附废水中的六价铬。
2.根据权利要求1所述的一种废水中六价铬的去除方法，其特征在于，包括如下过程：
(1)低阶煤过200目筛，得到六价铬吸附剂；
(2)将过筛后的低阶煤加入到含六价铬的废水溶液中，调节溶液pH为0.5-4.0，进行搅拌；
(3)将反应后的溶液进行离心，收集离心后的上清液可得处理后的废水。
3.根据权利要求2所述的一种废水中六价铬的去除方法，其特征在于，低阶煤投加量为0.1-2g，六价铬离子的浓度为20-1000mg/L，废水溶液体积为40mL。
4.根据权利要求3所述的一种废水中六价铬的去除方法，其特征在于，搅拌转速为100-200rpm，反应温度为25-55℃，反应时间为5-1440min。
5.根据权利要求3所述的一种废水中六价铬的去除方法，其特征在于，离心转速为12000rpm，离心时间为5min。
6.根据权利要求3所述的一种废水中六价铬的去除方法，其特征在于，低阶煤投加量为0.5g，六价铬离子的浓度为100mg/L。
7.根据权利要求4所述的一种废水中六价铬的去除方法，其特征在于，搅拌转速为150rpm，反应温度为40℃，反应时间为720min。
8.根据权利要求1所述的一种废水中六价铬的去除方法，其特征在于，调节溶液pH为2.0。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1587094A (zh) * 2004-09-21 2005-03-02 南京大学 一种去除低浓度含铬废水中六价铬的方法
CN102531142A (zh) * 2012-01-13 2012-07-04 河南科技大学 利用香蕉皮处理含铬废水的方法
CN104192938A (zh) * 2014-09-11 2014-12-10 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种褐煤脱除六价铬的方法

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