一种Cr（VI）废水处理方法技术

本发明专利技术公开了一种Cr(VI)废水处理方法，包括如下步骤：(1)制备磷酸改性花生壳；(2)制备磷酸改性木屑；(3)将步骤(1)制得的磷酸改性花生壳和步骤(2)制得的磷酸改性木屑以1:1～4的质量比混合，制得复合吸附剂；(4)以0.1～0.7g/100mL的量将上述复合吸附剂投入Cr(VI)废水中，于25～65℃的温度下，40～140r/min震荡吸附20～120min，上述Cr(VI)废水的pH值为1～12。本发明专利技术的方法采用磷酸改性花生壳和磷酸改性木屑混合处理受Cr(VI)污染的废水，对Cr(VI)的吸附效率高，操作过程简单，吸附条件要求低，吸附材料成本低廉，达到“以废治污”。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于含Cr(VI)废水处理领域，具体涉及一种Cr(VI)废水处理方法。
技术介绍
Cr(VI)是以铬酸盐和重铬酸盐形式存在的铬。溶于水，在水体中性质稳定，在厌氧条件下可还原成Cr(III)，为吸入性极毒物。Cr(VI)常在电化学工业中作为铬酸使用，此外还用于色素中的着色剂及冷却水循环系统中，如冰箱热交换器中的防腐剂。在镀锌行业中，Cr(VI)被用于镀锌板的镀后钝化处理，以增加镀锌板抗腐蚀的耐久性。目前，Cr(VI)在工业上应用广泛，主要运用于金属加工、电镀、制革、轻工纺织等一系列行业。因而在这些行业的生产过程中都会产生大量的含铬废水。Cr(VI)离子对人体健康毒害很大，可通过消化道、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体，被人体吸收。短期内吸入某些较高浓度的Cr(VI)化合物会引起流鼻涕、打喷嚏、瘙痒、鼻出血、溃疡、鼻粘膜刺激和鼻中隔穿孔。摄入超大剂量的铬会导致肾脏和肝脏的损伤、恶心、胃肠道刺激、胃溃疡、痉挛甚至死亡。皮肤接触后会引发皮炎和湿疹等过敏反应。Cr(VI)以及它的流失扩散会构成对生态环境的污染危害，如污染地下水、江河，农田。过量的Cr(VI)(超过10ppm)对水生物有致死作用。为降低水环境中Cr(VI)化合物的生态风险，在工业废水排放前需进行处理。含铬废水处理方法有生物法、离子交换法、还原法、膜分离法、吸附法等。吸附法利用大的比表面积除去废水中的Cr(VI)，效果较好。常用的吸附剂有活性炭，但处理成本较高。因而近年来针对生物质材料作为吸附剂的研究逐渐增多。包括龙眼(Jinbei Y,Meiqiong Y,Wentao C.Adsorption of hexavalent chromium from aqueous solution by activated carbon prepared from longan seed:Kinetics,equilibrium and thermodynamics[J],Journal of Industrial and Engineering Chemistry,2014,02(054):1-9.)，柑橘渣(谢志刚,吉芳英,邱雪敏,等.柑橘渣吸附剂对六价铬的吸附性能[J].重庆大学学报,2009,32(2):192-196.)，稻草秸秆(杨剑梅,高慧,李庭,等.稻草秸秆对水中Cr(VI)去除效果的研究[J].环境科学与技术,2009,32(10):98-82.)等。花生壳作为花生加工的下脚料并未充分利用，大部分用作燃料或当作废渣弃去，造成自然资源的极大浪费，直接影响了花生的综合利用价值。而花生壳含有儿茶酚、焦性没食 子酸和间苯三酚等多元酚，由于酚羟基中的氢原子易与重金属离子交换，已有研究者利用花生壳作为吸附剂，去除废水中金属离子(张庆芳,杨国栋,等.改性花生壳吸附水中Cr6+的研究[J].化学与生物工程,2008,25(2):29-31.)、染料(杨莉,赵晖.花生壳粉去除印染废水中活性染料的研究[J].湖北农业科学,2013,52(9):2035-2037.)。而堆积如山的木屑，占用了大量的土地，细小的木屑颗粒物增加了空气中的灰尘量。空气中的PM10和PM2.5增大，可吸入颗粒物被吸入人体，对人类健康造成危害。为了进一步利用资源，木屑被广泛用于吸附剂的研究(杨中志,蒋剑春,徐俊明,等.木屑液化剩余物制备活性炭的探索研究[J].炭素技术,2013,32(2):11-15.)。此外，经过改性的木屑对废水中的重金属离子Cr(VI)具有较好的吸附效果。在优化条件下，硝酸改性木屑比磷酸改性木屑吸附效果好，硝酸改性木屑对Cr(VI)吸附率达到85％，磷酸改性木屑为76％(赵晖,廖祥,陈金文,等.改性木屑吸附处理含Cr(VI)废水.化工环保,2011,31(5):402-405.)。在木屑上接枝季氨基团制备了改性木屑，在pH为3～10时，改性木屑对Cr(VI)均有显著的吸附效能，吸附过程符合准二级动力学方程(柳琴,郝林林,郑彤,等.改性木屑对水中Cr(VI)的吸附性能.环境工程学报,2015,9(3):1021-1026.)。经环氧氯丙烷交联，通过与丙烯酰胺接枝，制备出的改性木屑对含10mg/LCd(II)和Cr(III)的混合模拟废水去除率均可达到95％以上(胡伊旭,夏璐,金帅,等.改性木屑对镉铬混合离子的吸附研究.金属矿山,2012,(3):145-148,162.)。利用木屑和花生壳处理含Cr(III)的效果较好，是一种值得推广的方法(周隽,翟建平,吕慧峰,等.木屑和花生壳吸附去除水溶液中Cr3+的试验研究.环境污染治理技术与设备.2006,7(1):122-125.)，但是将改性花生壳和改性木屑混合的应用于废水中Cr(VI)的吸附去除并未见报道。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种Cr(VI)废水处理方法。本专利技术的具体的技术方案如下：一种Cr(VI)废水处理方法，包括如下步骤：(1)将花生壳置于磷酸溶液中，搅拌50～90min后，进行固液分离，将固体在45～60℃下烘干，升温至170～200℃后加热60～70min，再于马弗炉中480～520℃活化45～60min，接着用70～80℃去离子水清洗去除游离的磷酸，然后在45～60℃下烘后冷却，得磷酸改性花生壳；(2)将木屑与磷酸混合搅拌均匀后静置，使木屑充分浸渍溶胀，放置于110～160℃烘箱中干燥固化60～90min，期间每隔15～20min搅拌一次，然后置于马弗炉中于480～520℃下活化60～75min，活化结束后先酸洗，再水洗直至漂洗液呈中性，放置于干燥箱中45～60℃干燥，冷却得磷酸改性木屑；(3)将步骤(1)制得的磷酸改性花生壳和步骤(2)制得的磷酸改性木屑以1:1～4的质量比混合，制得复合吸附剂；(4)以0.1～0.7g/100mL的量将上述复合吸附剂投入Cr(VI)废水中，于25～65℃的温度下，40～140r/min震荡吸附20～120min，上述Cr(VI)废水的pH值为1～12。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述步骤(1)为：将花生壳置于磷酸溶液中，搅拌60min后，进行固液分离，将固体在50℃下烘干，升温至180℃后加热60min，再于马弗炉中500℃活化60min，接着用75℃去离子水清洗去除游离的磷酸，然后在50℃下烘后冷却，得磷酸改性花生壳。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述步骤(2)为：将木屑与磷酸混合搅拌均匀后静置，使木屑充分浸渍溶胀，放置于120～150℃烘箱中干燥固化60min，期间每隔15min搅拌一次，然后置于马弗炉中于500℃下活化60min，活化结束后先酸洗，再水洗直至漂洗液呈中性，放置于干燥箱中50℃干燥，冷却得磷酸改性木屑。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述步骤(3)为：将步骤(1)制得的磷酸改性花生壳和步骤(2)制得的磷酸改性木屑以1:2～4的质量比混合，制得复合吸附剂。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述步骤(4)为：以0.3～0.7g/100mL的量将上述复合吸附剂投入Cr(VI)废水中，于55～65℃的温度下，60～140r/min震荡吸附40～100min，上述Cr(VI)废水的pH值为1～6。进一步优选的，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Cr(VI)废水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将花生壳置于磷酸溶液中，搅拌50～90min后，进行固液分离，将固体在45～60℃下烘干，升温至170～200℃后加热60～70min，再于马弗炉中480～520℃活化45～60min，接着用70～80℃去离子水清洗去除游离的磷酸，然后在45～60℃下烘后冷却，得磷酸改性花生壳；(2)将木屑与磷酸混合搅拌均匀后静置，使木屑充分浸渍溶胀，放置于110～160℃烘箱中干燥固化60～90min，期间每隔15～20min搅拌一次，然后置于马弗炉中于480～520℃下活化60～75min，活化结束后先酸洗，再水洗直至漂洗液呈中性，放置于干燥箱中45～60℃干燥，冷却得磷酸改性木屑；(3)将步骤(1)制得的磷酸改性花生壳和步骤(2)制得的磷酸改性木屑以1:1～4的质量比混合，制得复合吸附剂；(4)以0.1～0.7g/100mL的量将上述复合吸附剂投入Cr(VI)废水中，于25～65℃的温度下，40～140r/min震荡吸附20～120min，上述Cr(VI)废水的pH值为1～12。

【技术特征摘要】
1.一种Cr(VI)废水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将花生壳置于磷酸溶液中，搅拌50～90min后，进行固液分离，将固体在45～60℃下烘干，升温至170～200℃后加热60～70min，再于马弗炉中480～520℃活化45～60min，接着用70～80℃去离子水清洗去除游离的磷酸，然后在45～60℃下烘后冷却，得磷酸改性花生壳；(2)将木屑与磷酸混合搅拌均匀后静置，使木屑充分浸渍溶胀，放置于110～160℃烘箱中干燥固化60～90min，期间每隔15～20min搅拌一次，然后置于马弗炉中于480～520℃下活化60～75min，活化结束后先酸洗，再水洗直至漂洗液呈中性，放置于干燥箱中45～60℃干燥，冷却得磷酸改性木屑；(3)将步骤(1)制得的磷酸改性花生壳和步骤(2)制得的磷酸改性木屑以1:1～4的质量比混合，制得复合吸附剂；(4)以0.1～0.7g/100mL的量将上述复合吸附剂投入Cr(VI)废水中，于25～65℃的温度下，40～140r/min震荡吸附20～120min，上述Cr(VI)废水的pH值为1～12。2.如权利要求1所述的一种Cr(VI)废水处理方法，其特征在于：所述步骤(1)为：将花生壳置于磷酸溶液中，搅拌60min后，进行固液分离，将固体在50℃下烘干，升温至180℃后加热60min，再于马弗炉中500℃活化60min，接着用75...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖颖敏，刘辉峡，詹子婷，黄嘉达，余明翔，卓晓菲，游丽娟，黄金阳，
申请(专利权)人：厦门大学嘉庚学院，
类型：发明
国别省市：福建;35