一种利用原位球磨去除废水中六价铬的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用原位球磨去除废水中六价铬(Cr(VI))的方法，采用球磨工艺，选取合适的无机材料，通过行星球磨机对其施加机械力作用，Cr(VI)通过吸附/还原，从而去除废水中Cr(VI)。大致方法为：取一定量的含铬(Cr(VI))废水加入球磨罐中，加入一定量无机材料(如钛酸钡等)，放入球磨珠；将球磨罐放置于行星球磨机中，在一定时间和转速下球磨；球磨结束后，取出球磨罐，进行固液分离，得到上清液，完成含铬废水的处理。通过优化球磨条件，可以达到高效去除宽pH条件下废水中六价铬的目的，本发明专利技术为废水中六价铬的去除提供了一种绿色安全的方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
一种利用原位球磨去除废水中六价铬的方法


[0001]本专利技术属于水污染处理
，具体涉及一种含铬废水的处理方法。

技术介绍

[0002]铬及其化合物在电镀、冶金、染料生产、金属加工、制革、肥料和印染等行业被广泛应用。然而，电镀、冶金、皮革等工矿行业生产应用过程中产生大量含铬废水和废渣，废物中铬主要以三价铬(Cr(III))和六价铬(Cr(VI))形式存在，有毒的Cr(VI)具有高迁移性，会对周围环境造成严重的污染和破坏，威胁人体健康。
[0003]由于含铬废水的复杂性，性质多变性，处理方法也较为复杂多样。目前，去除含铬废水有还原沉淀法、电解法、吸附法、离子交换法、膜分离法、生物法和光催化法等单一或联用技术。含Cr(VI)废水处理技术各具特点，各有优势和不足，如还原时pH值受限、生成的三价铬存在于水溶液中二次污染，需进一步沉淀。张芋等先用改性煤灰对废水中的铬进行吸附，然后用亚铁盐将高价铬还原成低价铬，使其沉淀；接着添加钡盐，沉淀反应中残余的铬。(一种含铬废水深度处理方法CN 112499825 A)。该类方法需分步进行，操作仍较为复杂。王斐等通过先调节含铬废水pH，再向含铬废水中加入焦亚硫酸钠，搅拌反应后再将含铬废水调节pH中性，加入适量聚合氯化铝铁反应后，再向含铬废水中加入氢氧化钠溶液反应，最后固液分离以处理含铬废水(一种含铬废水的处理方法CN 110078313 A)。这些工艺仍较为复杂、需分步进行和能耗大，反应的pH值受限明显。为解决处理中存在的问题，以提高Cr(VI)去除效率一直是广大研究学者关注的问题。因此，发展一种绿色、安全和高效去除废水中Cr(VI)的方法是十分必要的。
[0004]近年来，机械化学作为一种可选择的实现“绿色”合成的方法。固体在机械力作用下，晶格产生缺陷或者畸变，材料的比表面积增大，产生新生表面与一些原子基团，从而使反应的活性得到提高。特定无机材料在受到各种形式的机械力作用下，会不同程度地发生变化。无机材料通过粉碎得到新生表面，引起特殊的表面化学反应，特别是表面的性质发生了变化，且无机压电材料的粉碎破断面产生自由基或过剩电荷，可以诱导电子转移驱动氧化还原反应。

技术实现思路

[0005]针对上述现有含铬废水的处理技术，本专利技术提供一种利用球磨去除废水中六价铬(Cr(VI))的方法，发展一种绿色、安全和高效去除宽pH条件下废水中Cr(VI)的方法，解决处理Cr(VI)的pH值受限、二次污染等问题，提高废水处理中Cr(VI)的去除效率。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是一种利用原位球磨去除废水中Cr(VI)的方法，具体步骤如下：
[0007]S1：取不同pH值的含铬废水放入行星球磨罐中，以3
‑
10g/L的加入量加入选定的无机材料(BaTiO3、TiO2等含钛固体化合物、Fe2O3、MnO2等铁/锰氧化物)，加入球磨珠，搅拌混匀，盖上球磨盖。
[0008]S2：将球磨罐放置于行星球磨机中，进行0.5
‑
4h的球磨，球磨转速为300
‑
800r/min。为保证球磨机能正常运行，应保证废水不溢出球磨罐，填料度为处理废水的体积(V
水
)/球磨罐体积(V
罐
)，应小于等于2/3。
[0009]S3：球磨结束后，取出球磨罐，将固液分离，得到上清液，完成含铬废水的处理。
[0010]本专利技术采用的技术方案的优势在于：通过行星球磨机对无机材料施加机械力作用，在粉碎过程中提高的固体活性，从而增强吸附等物理化学特性。且无机压电材料的粉碎破断面产生压电势，利用产生的自由基或过剩电荷驱动氧化还原反应，从而实现宽pH条件下，Cr(VI)的高效去除。本专利技术使用无机材料
‑
球磨技术，拟选择商用、廉价且易于处理的无机材料，原位球磨去除废水中的Cr(VI)；开发一种无机材料
‑
球磨原位去除废水中Cr(VI)的绿色、安全可行的方法。
附图说明
[0011]图1是一种利用原位球磨去除废水中六价铬方法的六价铬(Cr(VI))去除效率对比图。
[0012]图2是一种利用原位球磨去除废水中六价铬方法的实施例2球磨结束后所收集到的固体的XPS。
[0013]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
具体实施方式
[0014]下面结合实例对本专利技术的技术方案进行清楚、详细的说明。
[0015]实施例1
[0016]一种利用原位球磨去除废水中六价铬的方法，包括以下步骤：
[0017]S1：取Cr(VI)浓度为200mg/L的pH＝7含铬废水加入球磨罐中。S2：将BaTiO3以10g/L(固液比)的加入量加入到含铬废水中，加入球磨珠，搅拌均匀。S3：将球磨罐放置于行星球磨机中进行球磨，转速为600r/min，球磨时间为2h。S4：球磨结束后，取出球磨罐，将固液分离，得到处理完成的处理液，完成含铬废水的处理。
[0018]本实施例中Cr(VI)的去除效率达到98％。
[0019]实施例2
[0020]一种利用原位球磨去除废水中六价铬的方法，包括以下步骤：
[0021]S1：取50mg/L六价铬(Cr(VI))pH＝7的含铬废水加入球磨罐中。S2：将TiO2以3g/L的加入量加入到含铬废水中，加入球磨球，搅拌均匀。S3：将球磨罐放置于行星球磨机中进行球磨，转速为600r/min，球磨时间为2h。S4：球磨结束后，取出球磨罐，将固液分离，得到处理完成的处理液，完成含铬废水的处理。
[0022]本实施例中Cr(VI)的去除效率达到92％，对球磨结束的固体进行XPS检测，固体中存在部分三价铬(Cr(III))，表明反应中存在Cr(VI)还原。
[0023]实施例3
[0024]一种利用原位球磨去除废水中六价铬的方法，包括以下步骤：
[0025]S1：取Cr(VI)含量为50mg/L的pH＝3含铬废水加入球磨罐中。S2：将BaTiO3以3g/L的加入量加入到含铬废水中，加入球磨球，搅拌均匀。S3：将球磨罐放置于行星球磨机中进行球磨，转速为600r/min，球磨时间为2h。S4：球磨结束后，取出球磨罐，将固液分离，得到处理完成的处理液，完成含铬废水的处理。
[0026]本实施例中六价铬的去除效率达到98％。
[0027]实施例4
[0028]一种利用行星球磨去除废水中六价铬(Cr(VI))的方法，包括以下步骤：
[0029]S1：取Cr(VI)含量为50mg/L的pH＝9含铬废水加入球磨罐中。S2：将BaTiO3以3g/L的加入量加入到含铬废水中，加入球磨球，搅拌均匀。S3：将球磨罐放置于行星球磨机中进行球磨，转速为800r/min，球磨时间为2h。S4：球磨结束后，取出球磨罐，将固液分离，得到处理完成的处理液，完成含铬废水的处理。
[0030]本实施例中六价铬的去除效率达到99％。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用原位球磨去除废水中六价铬的方法，包括以下步骤：S1：取一定量的含铬废水加入球磨罐中，加入一定量无机材料，搅拌均匀后，加入球磨珠。S2：将球磨罐放置于球磨机中，优化球磨条件，在一定时间和转速下进行球磨。S3：球磨结束后，取出球磨罐，将固液分离，得到上清液，完成含铬废水的处理。2.根据权利要求1所述的一种利用原位球磨去除废水中六价铬的方法，其特征在于：S1中无机材料包括BaTiO3、TiO2含钛固体化合物及其压电材料，Fe2O3、MnO2铁/锰氧化物，其加入量为3
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10g/L。3.根据权利要求1所述的一种利用原位球磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟芳，黄连杨，王春雳，张梦露，谢蓉蓉，李家兵，宋骏扬，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：