CN1891640A - 一种微酸性重金属污染废水的处理方法 - Google Patents

一种微酸性重金属污染废水的处理方法 Download PDF

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李培军
可欣
张海荣
张春桂
许华夏
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Abstract

本发明涉及微酸性重金属污染废水的处理，具体地说是一种微酸性重金属污染废水的处理方法，其以板栗皮为吸附剂用于重金属污染废水的处理。本发明的优点为：成本低、应用效果好、去除污染物速度快、效率高、容易操作。

Description

一种微酸性重金属污染废水的处理方法
技术领域
本发明涉及微酸性重金属污染废水的处理，具体地说是以一种新型天然废弃物质作为吸附剂用于重金属污染废水的去除。
背景技术
工业上的“三废”污染中，采矿和冶炼过程是向环境中释放重金属的最重要污染源，这些污染源大多是点源性质的；这些点源中，以污水形式排放重金属最为常见。重金属不仅不能被生物降解，而且可通过食物链不断地在生物体内富集，甚至可将其转化为毒性更大的化合物，对生物链中某些生物达到有害水平，最终在人体内蓄积而危害人体健康。当土壤中的重金属达到一定含量后，还可直接危害农作物生长，造成减产或绝收。而且过量的重金属对土壤微生物也有一定毒性，甚至可以引起生物多样性的下降，使土壤生态系统受到破坏。
对重金属污染废水的治理工艺包括化学沉淀、膜过滤、离子交换、吸附剂吸附和沉淀等。在工业应用上，沉淀是处理重金属废水最常用的方法，但是沉淀法出水往往很难满足日益严格的排放标准，还带来沉淀污泥的管理和最终处置问题；另一方面，沉淀法对低浓度重金属废水处理效果不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、速度快、效率高、效果好的重金属污染废水的处理方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
栗子皮的前处理：将栗子皮于60-75℃恒温箱中，干燥20-30h，磨碎，过筛，取10-40目粒径栗子皮备用。
称取0.25-1.0g上述过筛的栗子皮100ml离心管中，加入50mlpH＝3.5-7.0的复合重金属溶液(SMS)，于室温下振荡24h，将混合液于5000rmp离心20min，用0.45um膜过滤，测定滤液中重金属(镉、铅、铜、锌)含量。
所述pH＝3.5-7.0的复合重金属溶液的配制：将0.25mM PbNO3，CuNO3，CdNO3，ZnNO3溶于1L去离子水中用0.1M HNO3将溶液调节至pH3.5-7.0。
所述0.1M HNO3溶液的配制：准确取5.5ml浓硝酸，用去离子水定容至1L。
本发明具有如下优点：
1.成本低。我国辽宁地区板栗种植面积较大，板栗皮为废弃物，来源丰富，价格低廉；与其他吸附剂相比，栗子皮具有无毒、容易获得、物美、价廉等优点。
2.应用效果好。采用板栗皮为吸附剂，对于重金属其为物理吸附过程，当废水条件在微酸性(pH＝3.5-5.5)到中性范围(pH＝7.0)时，适用于对镉，铅，铜，锌等多种重金属污染物的去除。栗子皮对Cd、Pb、Zn、Cu四种重金属离子均有较大的吸附容量；栗子皮在微酸性范围内(pH＝3.5-5.5)到中性范围(pH＝7.0)对Cd、Pb、Zn、Cu四种重金属均有较好的吸附效果，10-60目的栗子皮，当添加量为5-20g/L时，处理10-24h可使废水中Cd的去除率达到80.54-93.27％、Pb的去除率达到98.75-99.25％、Zn的去除率达到62.54-86.54％、Cu的去除率达到74.08-84.97％。
3.去除污染物速度快、效率高。以板栗皮为吸附剂，其对于重金属其为物理吸附过程，本发明可用于Cd、Pb、Zn、Cu等复合污染的工业废水处理，对于实用化工艺本吸附材料和处理方法具有成本低，处理速度快、容易操作等优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
将栗子皮60℃恒温箱中，干燥30h，磨碎，过筛，取15目粒径的栗子皮备用。
称取1.0g上述过筛的栗子皮100ml离心管中，加入50ml pH＝3.5的复合重金属溶液(SMS)，于室温下振荡24h，将混合液于5000rmp离心20min，用0.45um膜过滤，测定滤液中重金属(镉、铅、铜、锌)含量。
所述pH＝3.5的复合重金属溶液的配制：将0.25mM PbNO3，CuNO3，CdNO3，ZnNO3溶于1L去离子水中用0.1M HNO3将溶液调节至pH＝3.5。
所述0.1M HNO3溶液的配制：准确取5.5ml浓硝酸，用离子水定容至1L。
处理效果见表1。可以看出废水中重金属污染物的浓度是0.25mM，采用15目粒径的栗子皮对Cd2+、Pb2+、Zn2+和Cu2+的处理效果达到93.27％、99.33％、86.84％和84.97％。
表1  15目粒径的栗子皮对复合重金属污染物的处理效果
  浓度(g/l)                     吸附率(％)
  Cd2+   Pb2+   Zn2+   Cu2+
  20   93.27   99.33   86.84   84.97
实施例2
将栗子皮于65℃恒温箱中，干燥25h，磨碎，过筛，取20目粒径的栗子皮备用。
称取0.75g上述过筛的栗子皮于100ml离心管中，加入50mlpH＝4.0的复合重金属溶液(SMS)，于室温下振荡24h，将混合液于5000rmp离心20min，用0.45um膜过滤，测定滤液中重金属(镉、铅、铜、锌)含量。
所述pH＝4.0的复合重金属溶液的配制：将0.25mM PbNO3，CuNO3，CdNO3，ZnNO3溶于1L去离子水中用0.1M HNO3将溶液调节至pH＝4.0。
所述0.1M HNO3溶液的配制：准确取5.5ml浓硝酸，用离子水定容至1L。
处理效果见表2，可以看出废水中重金属污染物的浓度是0.25mM，采用20目粒径的栗子皮对Cd2+、Pb2+、Zn2+和Cu2+的处理效果达到91.34％、99.25％、85.36％和83.57％。
表2 20目粒径的栗子皮对每合重金属污染物的处理效果
浓度(g/l)                      吸附率(％)
    Cd2+   Pb2+   Zn2+   Cu2+
15     91.34   99.25   85.36   83.57
实施例3
将栗子皮于70℃恒温箱中，干躁20h，磨碎，过筛，取40目粒径的栗子皮备用。
称取0.5g上述过筛的栗子皮于100ml离心管中，加入50mlpH＝5.0的复合重金属溶液(SMS)，于室温下振荡24h，将混合液于5000rmp离心20min，用0.45um膜过滤，测定滤液中重金属(镉、铅、铜、锌)含量。
所述pH＝5.5的复合重金属溶液的配制：将0.25mM PbNO3，CuNO3，CdNO3，ZnNO3溶于1L去离子水中用0.1M HNO3将溶液调节至pH＝5.5。
所述0.1M HNO3溶液的配制：准确取5.5ml浓硝酸，用离子水定容至1L。
处理效果见表3，可以看出废水中重金属污染物的浓度是0.25mM，采用40目粒径的栗子皮对Cd2+、Pb2+、Zn2+和Cu2+的处理效果达到84.87％、99.17％、79.77％和79.88％。
表3 40目粒径的栗子皮对复合重金属污染物的处理效果
浓度(g/l)                       吸附率(％)
    Cd2+     Pb2+   Zn2+   Cu2+
10     84.87     99.17   79.77   79.88
实施例4
将栗子皮于75℃恒温箱中，干躁20h，磨碎，过筛，取40目粒径的栗子皮备用。
称取0.25g上述过筛的栗子皮于100ml离心管中，加入50mlpH＝7.0的复合重金属溶液(SMS)，于室温下振荡24h，将混合液于5000rmp离心20min，用0.45um膜过滤，测定滤液中重金属(镉、铅、铜、锌)含量。
所述pH＝7.0的复合重金属溶液的配制：将0.25mM PbNO3，CuNO3，CdNO3，ZnNO3溶于1L去离子水中用0.1M HNO3将溶液调节至pH＝7.0。
所述0.1M HNO3溶液的配制：准确取5.5ml浓硝酸，用离子水定容至1L。
处理效果见表3，可以看出废水中重金属污染物的浓度是0.25mM，采用40目粒径的栗子皮对Cd2+、Pb2+、Zn2+和Cu2+的处理效果达到80.54％、98.75％、62.54％和74.08％。
浓度(g/l)                         吸附率(％)
    Cd2+     Pb2+     Zn2+     Cu2+
 5     80.54     98.75     62.54     74.08
由于本发明栗子皮对于重金属的处理为物理吸附过程，其处理方式可为：
振荡处理：先将栗子皮以一定量加入待处理废水中，然后用摇床振荡使栗子皮和待处理废水充分接触，然后固液分离，最终实现对废水的处理。
吸附柱：将栗子皮以一定密度添加到一定直径和高度的PVC柱中，通过蠕动泵将含重金属废水以一定流速通过吸附柱，最终实现对废水的处理。
流化床：将一定粒度的栗子皮制品(球星颗粒或其他形状)按一定厚度铺设于床体，废水布水可根据不同情况采用上部给水、下部给水和平行给水方式，于布水方向异侧或垂直侧收水，实现对含重金属废水的处理。

Claims (7)

1.一种微酸性重金属污染废水的处理方法，其特征在于：以板栗皮为吸附剂用于微酸性重金属污染废水的处理。
2.按照权利要求1所述，微酸性重金属污染废水的处理方法，其特征在于：所述重金属污染废水的pH＝3.5-7.0。
3.按照权利要求1所述，微酸性重金属污染废水的处理方法，其特征在于：所述重金属污染废水的pH＝3.5-5.5。
4.按照权利要求1所述，微酸性重金属污染废水的处理方法，其特征在于：所述板栗皮粒径为10-60目。
5.按照权利要求1所述，微酸性重金属污染废水的处理方法，其特征在于：所述板栗皮粒径为10-40目。
6.按照权利要求1所述，微酸性重金属污染废水的处理方法，其特征在于：每升重金属污染废水的板栗皮用量为5-20g。
7.按照权利要求1所述，微酸性重金属污染废水的处理方法，其特征在于：所述板栗皮使用前应将栗子皮于60-75℃干燥20-30h，磨碎，过筛，取10-60目粒径栗子皮备用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102935353A (zh) * 2012-10-31 2013-02-20 河北农业大学 改性板栗内皮对污水中铅离子的吸附
CN104804104A (zh) * 2015-03-11 2015-07-29 河北农业大学 从扇贝裙边或内脏中提取低重金属多糖的一种方法

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