一种利用硫氰化物强化亚硫酸盐还原六价铬的方法技术

本发明专利技术涉及六价铬污水处理领域，特别涉及一种利用硫氰化物强化亚硫酸盐还原六价铬的方法。根据含有Cr(VI)的废水溶液的浓度加入适量亚硫酸盐还原剂的同时添加微量硫氰化物，并加入无机酸调节pH值，实现在常温常压下将剧毒性Cr(VI)还原成Cr(III)。在此过程中，SCN

【技术实现步骤摘要】
一种利用硫氰化物强化亚硫酸盐还原六价铬的方法
本专利技术涉及六价铬污水处理领域，特别涉及一种利用硫氰化物强化亚硫酸盐还原六价铬的方法。
技术介绍
重金属铬的化合物广泛应用于冶金、电镀、制革以及有机合成等行业，由于含铬废水的泄露以及不合理排放对地下水和饮用水源造成严重的安全隐患。铬在水体环境中主要以Cr(VI)和Cr(III)的存在形式。其存在形式的不同其存在形式不同致使铬离子在物理化学特性、化学活性及生物毒性等方面表现出巨大差异。例如，Cr(III)是人体必需的微量元素，其在自然水体环境中迁移能力较弱。然而，Cr(VI)具有强氧化性、剧毒性、强迁移性以及致癌致畸变作用强烈等特点，其毒性是Cr(III)的10-100倍，是国际公认的3种致癌金属物之一。世界卫生组织和欧盟制定的饮用水水质标准，均规定饮用水中铬的最大污染限值为0.05mg/L。因此对于含有高浓度铬工业废水的处理是十分紧迫的。目前，国内外治理含铬废水的方法较多，主要有离子交换技术、膜分离技术、吸附处理法、电絮凝法、光催化法以及化学还原法等，其中化学还原法对设备要求低，处理水量大被广泛使用。亚硫酸盐(E0(SO42-/SO2)＝0.158VNHE)是一种强还原剂，常被用于含Cr(VI)工业废水以及Cr(VI)污染的原位修复。但是在此过程中，亚硫酸盐消耗量大，使其处理费用相对较高。因此，为了实现低成本对含Cr(VI)工业污水的处理，急需开发出一种廉价、高效的Cr(VI)化学处理技术。
技术实现思路
根据以上现有技术的不足，本专利技术提供一种利用硫氰化物强化亚硫酸盐还原六价铬的方法，向含有Cr(VI)的污水中加入适量亚硫酸盐还原剂的同时添加微量硫氰化物，并加入无机酸调节pH值，在常温常压下将剧毒性Cr(VI)还原成Cr(III)；该硫氰化物的存在可大大提高Cr(VI)的还原量，同时减少亚硫酸盐的消耗量，从而降低含Cr(VI)废水的处理成本。本专利技术的技术方案是：一种利用硫氰化物强化亚硫酸盐还原六价铬的方法，根据含有Cr(VI)的废水溶液的Cr(VI)浓度加入适量亚硫酸盐还原剂的同时添加微量硫氰化物，并加入无机酸调节pH值，实现在常温常压下将剧毒性Cr(VI)还原成Cr(III)。其中，优选方案如下：所述的硫氰化物，可以为硫氰化钠、硫氰化钾或硫氰酸铵中的一种或一种以上的混合物。所述的亚硫酸盐，可以为亚硫酸钠和/或焦亚硫酸钠。所述的Cr(VI)与硫氰化物摩尔比为1-100。所述的亚硫酸盐与Cr(VI)摩尔比为6-20。所述的采用无机酸将pH值调节至1-6，其中，所述的无机酸为硫酸或盐酸。专利技术的原理：工业上，常用于Cr(VI)还原处理的化学剂是具有还原态的亚硫酸盐，传统的Cr(VI)处理是利用还原剂亚硫酸盐在强酸条件下以1/2～3/2比例发生氧化还原反应，如公式(1,2)。4CrO4-+6NaHSO3+3H2SO4+8H+→2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+10H2O(1)2CrO4-+4HSO3-+6H+→2Cr3++S2O62-+6H2O+2SO42-(2)本专利技术在传统的Cr(VI)处理技术上进行改进，通过添加微量的含SCN-的硫氰化物作为亚硫酸盐还原Cr(VI)的强化剂。SCN-的存在可与Cr(VI)以及铬的中间产物络合，其络合物有助于Cr(VI)快速转化为Cr(III)，同时抑制该过程中强氧化性自由基的产生，从而减少亚硫酸盐的消耗量，降低含Cr(VI)废水的处理成本。本专利技术所具有的优点在于：(1)通过添加微量的硫氰化物作为亚硫酸盐还原Cr(VI)的强化剂，不会对水体产生二次污染。(2)通过添加微量的硫氰化物作为亚硫酸盐还原Cr(VI)的强化剂，可大大提高Cr(VI)的还原量，并使亚硫酸盐的消耗量减少，从而降低含Cr(VI)废水的处理成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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是实施例1的Cr(VI)浓度变化示意图；图2是实施例2的Cr(VI)浓度变化示意图；图3是实施例3的Cr(VI)浓度变化示意图；图4是对比实施例1的Cr(VI)浓度变化示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：在Cr(VI)浓度为100uM的废水溶液中，加入600uM的亚硫酸钠和30uM的硫氰酸钠(SCN)，再加入硫酸将pH值调节至3.5，常温常压下进行处理即可。30min处理后的废水中Cr(VI)浓度为9uM，亚硫酸根的消耗量为460uM，Δ[亚硫酸根]/Δ[Cr(VI)]为5.1，此过程中硫氰酸钠未被消耗，如图1所示。实施例2：在Cr(VI)浓度为100uM的废水溶液中，加入600uM浓度的亚硫酸钠和30uM的硫氰酸钠，再加入硫酸将pH值调节至2.5、3.5、4.5、5.5，常温常压下进行处理即可。30min处理后的废水中Cr(VI)浓度分别降低至0uM,9uM,59uM,48uM,如图2所示。实施例3：在Cr(VI)浓度为50uM,100uM,200uM,300uM的废水溶液中，加入600uM浓度的亚硫酸钠和30uM的硫氰酸钠，再加入硫酸将pH值调节至3.5，常温常压下进行处理即可。30min处理后废水中Cr(VI)的处理效果如图3所示。对比实施例1：在Cr(VI)浓度为100uM的废水溶液中，加入600uM的亚硫酸钠，再加入硫酸将pH值调节至3.5，常温常压下进行处理即可。30min处理后的废水中Cr(VI)浓度为63uM，亚硫酸根的消耗量为600uM，Δ[亚硫酸根]/Δ[Cr(VI)]为16，如图4所示。尽管上面已经示出和描述了本专利技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本专利技术的原理和宗旨的情况下在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用硫氰化物强化亚硫酸盐还原六价铬的方法，其特征在于：根据含有Cr(VI)的废水溶液的Cr(VI)浓度加入亚硫酸盐还原剂的同时添加微量硫氰化物，并加入无机酸调节pH值，在常温常压下将剧毒性Cr(VI)还原成Cr(III)。

【技术特征摘要】
1.一种利用硫氰化物强化亚硫酸盐还原六价铬的方法，其特征在于：根据含有Cr(VI)的废水溶液的Cr(VI)浓度加入亚硫酸盐还原剂的同时添加微量硫氰化物，并加入无机酸调节pH值，在常温常压下将剧毒性Cr(VI)还原成Cr(III)。2.根据权利1要求所述的一种利用硫氰化物强化亚硫酸盐还原六价铬的方法，其特征在于：所述的硫氰化物，为硫氰化钠、硫氰化钾或硫氰酸铵中的一种或一种以上的混合物。3.根据权利1要求所述的一种利用硫氰化物强化亚硫酸盐还原六价铬的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：江波，信帅帅，唐沂珍，毕学军，贺海红，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37