一种同步去除废水中低浓度柠檬酸络合铜和六价铬的方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种同步去除废水中低浓度柠檬酸络合铜和六价铬的方法及其应用，方法为：紫外光照射处理含有柠檬酸络合铜和六价铬的废水，然后加碱沉淀，分离，即可。与现有技术相比，本发明专利技术中，在UV/Cu

A Simultaneous Removal Method of Low Concentration Citric Acid Complex Copper and Hexavalent Chromium from Wastewater and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种同步去除废水中低浓度柠檬酸络合铜和六价铬的方法及其应用
本专利技术属于重金属废水处理领域，具体涉及一种同步去除废水中低浓度柠檬酸络合铜和六价铬的方法及其应用。
技术介绍
重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，重金属废水的处理当前主要有化学沉淀法、吸附法、离子交换法、电化学法、重金属捕集和膜分离等，但在处理过程中普遍存在投资大，运营费用高、操作繁琐等问题。其中应用范围最为普遍的化学沉淀法亦存在药剂投加量大、效率低、污泥产生量大等问题。络合铜废水主要来自于电镀、线路板、颜料等生产行业，常见的络合剂有：NH3、EDTA、乙二胺、酒石酸、柠檬酸等，它们与铜离子配位形成非常稳定的可溶性络合物，成为络合铜废水的主要污染物。与游离态铜离子相比，络合态铜离子的去除难度大，普通的中和沉淀法难以获得满意的处理效果。当前对络合铜废水主要处理技术大体分成如下破络和不破络：1、先破络，设法将铜从络合态中解离出来，再将其除去，如：(a)硫化物沉淀法：向络合铜废水投加S2-(通常是Na2S，使络合铜废水中的Cu2+析出以形成溶度积很小CuS(KSP＝6.3×10-36)沉淀，从而去除铜，主要问题是S2-的加入量难以准确控制，而一旦S2-过量将会产生恶臭，造成二次污染；(b)氧化法等；强氧化剂将络合铜的配位体氧化分解，使铜从络合态释放变为游离态，然后通过加碱使其产生Cu(OH)2沉淀而除去。常用的氧化剂有NaClO、Fenton试剂等，该法主要应用于配位体为有机物的络合剂，如Cu-EDTA等。最近又出现了电催化法处理铜氨络合废水以析氯电极作为阳极，钛网为阴极，通入铜氨络合废水，对铜氨络合废水进行电解催化处理，处理后的废水直接排放或进入后续处理(申请号：201510573996.X)；(c)还原法是利用还原剂将络合铜废水的铜离子还原析出铜的除铜处理方法，常用的还原剂有铁粉、水合肼、亚硫酸盐和连二亚硫酸钠(Na2S2O4)(申请号：201510496787.X)等；(d)置换法：硫酸亚铁法除铜的原理是基于Cu(NH3)42+和EDTA-Cu2+与EDTA-Fe3+的稳定常数的差异(βEDTA-Fe3+＝1.70×1024,βEDTA-Cu2+＝5.01×1018,βCu(NH3)2+＝2.09×1013，EDTA-Fe3+的稳定常数最大，因此，向络合铜废水投加Fe3+可促成EDTA-Fe3+的结合而将Cu2+置换出来，使铜由络合态转变为游离态。专利申请号(201410264651.1)先向目标重金属的络合废水中加入三价铁盐发生置换反应，进行紫外光照处理以破坏废水中的络合物，调节废水的pH值使目标重金属与铁沉淀，之后通过固液分离完成废水的处理过程。2、不破络，直接将络合态铜和离子态铜同时除去，如吸附法、电化学法、重金属捕集、吸附法、离子交换法等。近年来有新进发展了铜氨络合废水处理方法(申请号：201310449645.9)，利用MAP法，将氨氮从铜氨络合离子[Cu(NH3)4]2+中脱离，实现铜氨破络合，使铜成为游离铜离子，氨氮以MgNH4PO4形式沉淀，铜以Cu(OH)2形式沉淀，沉淀产物经脱氨、回收铜后返回水处理过程。铬元素被美国环保署(USEPA)列为最具毒性的污染物之一，含铬废水中的铬主要来源于电镀、制革、化工、颜料、冶金、耐火材料等行业，它以三价和六价化合物的形式存在。由于六价铬的高溶解性，它比三价铬更具有生物毒性。当前对六价铬废水主要采用化学还原法，主要包括药剂还原法、铁氧体法、铁屑铁粉还原法等。其基本原理是在酸性条件下，利用化学还原剂将六价铬还原成三价铬，然后用碱沉淀生成氢氧化铬沉淀而除去，此外，采用离子交换、活性炭吸附、反渗透等方法可以在不改变Cr(VI)形态的情况下，将Cr(VI)从水体中分离。其中化学还原法、离子交换法、电解还原法等应用较为普遍。综上所述，络合铜和六价铬废水处理技术各有特点，实际废水处理过程中，应该根据废水的水质特性(含其他污染物情况)及生产单位自身的具体条件，综合考虑经济和技术因素，选择合理的处理工艺。针对络合铜和六价铬废水的危害性，还应该研究更加高效、清洁的处理方法，帮助解决重金属废水处理成本过高、效率低下和操作复杂等缺点，以促进络合铜和六价铬废水处理技术水平的完善提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种同步去除废水中低浓度柠檬酸络合铜和六价铬的方法，利用紫外辐射处理含有柠檬酸络合铜和六价铬废水可实现铜铬双金属的同步去除。本专利技术的目的在于提供一种同步去除废水中低浓度柠檬酸络合铜和六价铬的方法的应用，用于处理含柠檬酸络合铜废水或含六价铬废水的应用。本专利技术具体技术方案如下：一种同步去除废水中低浓度柠檬酸络合铜和六价铬的方法，方法为：紫外光照射处理含有柠檬酸络合铜和六价铬的废水，然后加碱沉淀，分离，即可。进一步的，所述紫外光照射处理时间为60-100min。进一步的，所述废水中含柠檬酸络合铜浓度为10～30mg/L，六价铬浓度为8～16mg/L。所述加碱沉淀是指加碱调节pH为10.0。进一步的，加碱之后，静置1h后，在转速为5000r/min下离心5min，之后用0.45μm滤膜过滤获得上清液，即可。本专利技术提供的一种同步去除废水中低浓度柠檬酸络合铜和六价铬的方法的应用，用于处理含柠檬酸络合铜的废水，具体处理方法为：向待处理的柠檬酸络合铜的废水中加入六价铬，然后紫外光照射处理，加碱后，向废水中加入阴离子聚丙烯酰胺溶液，静置后，分离，即可。所述含柠檬酸络合铜废水主要来自电镀行业产生的清洗废水所述待处理的柠檬酸络合铜的废水中，柠檬酸络合铜浓度为10～30mg/L。加入六价铬在废水中浓度为8～16mg/L。进一步的,阴离子聚丙烯酰胺溶液用量为:每1L废水中加入0.5-5ml阴离子聚丙烯酰胺溶液。阴离子聚丙烯酰胺溶液的质量浓度为0.1％。所述静置是指静置2h。本专利技术提供的一种同步去除废水中低浓度柠檬酸络合铜和六价铬的方法的应用，用于处理含六价铬的废水，具体处理方法为：向待处理的六价铬废水中加入柠檬酸络合铜，然后紫外光照射处理，加碱后，向废水中加入阴离子聚丙烯酰胺溶液，静置后，分离，即可。六价铬在废水中浓度为8～16mg/L。所述加入柠檬酸络合铜后，其在废水中浓度为10～30mg/L。进一步的,阴离子聚丙烯酰胺溶液用量为:每1L废水中加入0.5-5ml阴离子聚丙烯酰胺溶液。阴离子聚丙烯酰胺溶液的质量浓度为0.1％。所述静置是指静置2h。本专利技术同时去除铜铬双金属的机理如下：如果只在UV/H3cit和UV/Na3Cit体系下，H2O和O2收到紫外光照射产生羟基自由基HO·，而在UV/CuII(Cit)下，络合铜结构中的有机配体可以与Cu(II)之间可以发生电荷转移(LMCT)，不仅能够生成对应的配体自由基，而且可以将Cu(II)还原为Cu(I)，由于配体自由基的不稳定性，会进一步与水中分子氧反应生成O2·-/HO2·-和柠檬酸分子，在歧化反应的作用下O2·-/HO2·-最终转化生成H2O2，在Cu(I)和H2O2共存的体系中基于Fenton-like反应下可以加速HO·自由基的生成。进一步羟基自由基HO·通过攻击柠檬酸中的-OH，产生氧自由基，与氧相连的羧基断裂，继而形成丙酮酸和CO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步去除废水中低浓度柠檬酸络合铜和六价铬的方法，其特征在于，所述方法为：紫外光照射处理含有柠檬酸络合铜和六价铬的废水，然后加碱沉淀，分离，即可。

【技术特征摘要】
1.一种同步去除废水中低浓度柠檬酸络合铜和六价铬的方法，其特征在于，所述方法为：紫外光照射处理含有柠檬酸络合铜和六价铬的废水，然后加碱沉淀，分离，即可。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述紫外光照射处理时间为60-100min。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述废水中含柠檬酸络合铜浓度为10～30mg/L，六价铬浓度为8～16mg/L。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述加碱沉淀是指加碱调节pH为10.0。5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，加碱之后，静置1h后，在转速为5000r/min下离心5min，之后用0.45μm滤膜过滤获得上清液，即可。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：唐海，秦宝雨，石志鹏，殷久龙，朱磊，张晨，李强，张泽，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34