一种利用二氧化硫脲处理含铬废水的方法技术

本发明专利技术属于含铬废水处理方法，具体涉及一种利用二氧化硫脲处理含铬废水的方法。该方法包括：将含铬废水pH值调节为碱性，可选地加入还原剂A，然后在40～100℃的恒温条件下，加入还原剂B，进行反应，还原剂A为醇胺类化合物，还原剂B含有二氧化硫脲，将得到的反应产物进行第一次固液分离，将第一次固液分离得到的液相部分进行第二次固液分离，得到处理后的废水，含铬废水中的Cr(VI)与二氧化硫脲的摩尔比为1：2～10。本发明专利技术所述方法处理的含铬废水可以快速高效的达到工业废水排放标准，并且反应产物对环境无污染。物对环境无污染。

【技术实现步骤摘要】
一种利用二氧化硫脲处理含铬废水的方法


[0001]本专利技术属于含铬废水处理工艺
，具体涉及一种利用二氧化硫脲处理含铬废水的方法。

技术介绍

[0002]制革、电镀、冶金、铬化工、印染等行业排放的含铬废水主要以高毒性的Cr(VI)为主，它会通过不同途径流转进人体或动植物体内并不断累积，以致诱发多种病变甚至死亡。
[0003]因此，工业含铬废水的处理显得愈发重要，当前对于含铬废水处理方式多样，但90％以上的企业对于含铬废水的处理均采用的是化学还原法，该方法第一步是将排放出的废水pH调为酸性，再加入还原剂使Cr(VI)转变为 Cr(III)，第二步则将废水pH调至弱碱性使Cr(III)沉淀。
[0004]化学还原法具有投资少、处理量大、管理简便等优点，但操作过程中消耗大量酸和碱，且处理后废水中的Cr(VI)和总铬浓度随pH变化波动大，致使实际成本增加及操作变得复杂。与此同时，该方法中的还原剂常见的有保险粉、FeSO4、铁粉等，这些还原剂虽然能够快速有效的将Cr(VI)还原为Cr(III)，但在实际使用中存在其他方面的弊端，如保险粉在分解过程中会放出大量的热及产生酸性有毒气体SO2，同时生成的产物增加了水中COD的含量，不仅存在安全隐患，也造成水体的二次污染，如FeSO4、铁粉需用量大才能有效处理含铬废水，其产生的污泥量非常大，反而增加了处理成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种利用二氧化硫脲处理含铬废水的方法，该方法在处理含铬废水的过程中，通过将含铬废水一次性调节为碱性，然后单独加入二氧化硫脲或将二氧化硫脲与特定成分的还原试剂配合使用，并控制含铬废水中的Cr(VI)与二氧化硫脲的用量比，在特定温度的恒温条件下进行反应，可以迅速有效地降低含铬废水中Cr(VI)与总 Cr的含量，使处理后的废水达到工业废水对Cr(VI)的排放标准，且使用的二氧化硫脲的用量较少，产生的还原剂污泥量也很少，节约了成本。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种利用二氧化硫脲处理含铬废水的方法，该方法包括以下步骤：
[0007](1)将含铬废水的pH值调节为碱性，可选地加入还原剂A，然后在 40～100℃的恒温条件下，加入还原剂B，进行反应，其中还原剂A为醇胺类化合物，还原剂B含有二氧化硫脲；
[0008](2)将步骤(1)得到的反应产物进行第一次固液分离，得到第一固相部分和第一液相部分；
[0009](3)将步骤(2)中得到的第一液相部分进行第二次固液分离，得到处理后的废水；
[0010]步骤(1)中，所述含铬废水中的六价Cr与所述二氧化硫脲的摩尔比为 1：2～10。
[0011]优选地，当不加入还原剂A时，所述步骤(1)包括：将含铬废水的pH 值调节为11～
14，然后在40～100℃的恒温条件下，加入还原剂B，进行反应。更优选地，所述含铬废水中的六价Cr与所述二氧化硫脲的摩尔比为1：3～9。
[0012]优选地，当加入还原剂A时，所述步骤(1)包括：将含铬废水的pH 值调节为7.5～12，加入还原剂A，然后在40～100℃的恒温条件下，加入还原剂B，进行反应。更优选地，所述含铬废水中的六价Cr与所述还原剂A 的摩尔比为1：1～4，所述含铬废水中的六价Cr与所述二氧化硫脲的摩尔比为1：2～6。进一步优选地，所述含铬废水中的六价Cr与所述还原剂A的摩尔比为1：2～3。
[0013]优选地，步骤(1)中，所述还原剂A为乙醇胺和/或二乙醇胺。更优选地，所述还原剂A为乙醇胺。
[0014]优选地，步骤(1)中，所述恒温条件的温度为40～80℃，更优选为40～50℃。
[0015]优选地，步骤(1)中，所述反应的时间为5～60min。更优选地，步骤 (1)中，所述反应的时间为15～30min。
[0016]优选地，步骤(1)中，通过碱性物质调节含铬废水的pH值。更优选地，所述碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、氨水、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或两种以上。进一步优选地，步骤(1)中，所述碱性物质为氢氧化钠和/或氢氧化钙。
[0017]优选地，步骤(2)中，所述第一次固液分离的方式为重力沉降。更优选地，步骤(2)中，所述第一次固液分离的方式为静置沉淀。进一步优选地，所述静置沉淀时间为20～40min。
[0018]优选地，步骤(3)中，所述第二次固液分离的方式为过滤。更优选地，步骤(3)中，所述第二次固液分离在多介质过滤器中进行。进一步优选地，所述多介质过滤器的过滤介质为无烟煤、活性炭、石英砂和陶瓷。
[0019]通过上述技术方案，本专利技术提供的一种利用二氧化硫脲处理含铬废水的方法至少具有以下有益效果：
[0020](1)本专利技术中，Cr(VI)迅速还原为Cr(III)的同时，也使溶液pH值降到氢氧化铬沉淀的pH值，进而实现一步快速处理工业含铬废水；
[0021](2)本专利技术中，不需要消耗大量酸碱，只需一次性将废水pH值调至碱性便能进行Cr(VI)的消除；
[0022](3)本专利技术中，二氧化硫脲或搭配使用的还原剂A均溶解于水，无还原剂的污泥，不会产生SO2等含毒气体，也无二次污染；
[0023](4)本专利技术中，使用的二氧化硫脲或还原剂A化学性质稳定，不会因撞击或遇水而自爆自燃产生高温，且在水中反应时相对温和。
具体实施方式
[0024]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0025]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0026]专利技术人通过研究发现，二氧化硫脲在碱性和加热的共同条件下表现出很强的还原性，在碱性介质中E0[CrO
42
‑
/Cr(OH)3]＝
‑
0.13V，而二氧化硫脲在碱性条件下的的电极电位远低于Cr(VI)还原为Cr(III)的电极电位，表明该反应可以进行；通过不断消耗溶液中的OH
‑
来促使高还原电位的形成，使Cr(VI) 迅速还原为Cr(III)的同时，也使溶液pH值降到氢氧化铬沉淀的pH值，进而实现一步快速处理工业含铬废水。基于该原理，专利技术人完成了本专利技术。
[0027]本专利技术提供一种利用二氧化硫脲处理含铬废水的方法，该方法包括以下步骤：
[0028](1)在含铬废水中加入碱性物质，将pH值调节为碱性，可选地加入还原剂A，然后在40～100℃的恒温条件下，加入还原剂B，进行反应，其中还原剂A为醇胺类化合物，还原剂B含有二氧化硫脲；
[0029](2)将步骤(1)得到的反应产物进行第一次固液分离，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用二氧化硫脲处理含铬废水的方法，该方法包括以下步骤：(1)将含铬废水的pH值调节为碱性，可选地加入还原剂A，然后在40～100℃的恒温条件下，加入还原剂B，进行反应，其中还原剂A为醇胺类化合物，还原剂B含有二氧化硫脲；(2)将步骤(1)得到的反应产物进行第一次固液分离，得到第一固相部分和第一液相部分；(3)将步骤(2)中得到的第一液相部分进行第二次固液分离，得到处理后的废水；步骤(1)中，所述含铬废水中的六价Cr与所述二氧化硫脲的摩尔比为1：2～10。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当不加入还原剂A时，所述步骤(1)包括：将含铬废水的pH值调节为11～14，然后在40～100℃的恒温条件下，加入还原剂B，进行反应；优选地，所述含铬废水中的六价Cr与所述二氧化硫脲的摩尔比为1：3～9。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当加入还原剂A时，所述步骤(1)包括：将含铬废水的pH值调节为7.5～12，加入还原剂A，然后在40～100℃的恒温条件下，加入还原剂B，进行反应。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述含铬废水中的六价Cr与所述还原剂A的摩尔比为1：1～4，所述含铬废水中的六价Cr与所述二氧化硫脲的摩尔比为1：2～6；优选地，所述含铬废水中的六价Cr与所述还原剂A的摩尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞飞，雷斌，张然，杨锋，李伟，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：