【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理，具体涉及废水中的cr(vi)和/或as(iii)的脱除方法。
技术介绍
1、重金属铬(cr)和砷(as)是废水中常见的两种主要的致癌污染物，特别是在采矿作业和尾矿堆放经生化氧化作用下产生的酸性矿山排水(amd)中含有大量铬和砷重金属,amd体系的酸性氛围赋予了铬砷重金属强的耐腐蚀性和流动性，极大地威胁生态环境和人类健康。铬、砷重金属的毒性和迁移性主要取决于金属价态。铬主要以三价铬(cr(iii))和六价铬(cr(vi))的形式存在，cr(iii)毒性低且流动性差，铬的去除策略是将cr(vi)还原成cr(iii)，然后通过吸附或沉淀去除cr(iii)。砷通常以三价砷(as(iii))和五价砷(as(v))的形式存在，as(iii)具有毒性高和流动性好特点，因此主要采用氧化技术将as(iii)转化为as(v)，然后通过吸附过程去除as(v)。然而，cr(vi)/as(iii)的共存要求对处理技术和工艺具有很强的氧化还原性能，这极大增加了复杂重金属水体一步工艺去除的难度。
2、为实现cr(vi)/as(iii)的同步氧化还原转化，目前有效的去除方法需要复杂装置、处理工艺和/或高剂量的化学品，技术不利于处理像矿山中体量巨大的amd体系。例如，中国专利申请cn201510305104.8公布的“一种同时还原铬和氧化砷的电化学水处理方法”、cn201310613475.3公布的“一种含砷与铬的废水的处理装置”和cn201310390648.x公布的“一种含铬、砷废水的处理方法”，对cr(vi)/as(iii
技术实现思路
1、针对废水中的cr(vi)/as(iii)脱除效果不理想的问题，本专利技术目的在于，提供一种单分散铁-有机酸-光协同脱除废水中cr(vi)和/或as(iii)的方法，旨在改善废水中的cr(vi)/as(iii)脱除效果，并改善处理选择性和循环脱除稳定性。
2、一种单分散铁-有机酸-光协同脱除废水中cr(vi)和/或as(iii)的方法，将含有cr(vi)和/或as(iii)的待处理废水和单分散铁、有机酸混合，并在光辅助下反应，随后固液分离，获得脱除cr(vi)和/或as(iii)的处理水；
3、所述的单分散铁通过酞菁铁在450～750℃的温度下煅烧得到。
4、本专利技术创新地基于酞菁铁在450～750℃的温度下煅烧得到单分散铁，并创新地将其和有机酸以及光辐照联合，如此能够意外地实现协同，能够改善废水中的cr(vi)和/或as(iii)的脱除效果，还能够实现cr(vi)和as(iii)的同步脱除效果，不仅如此，本专利技术方法具有优异的脱除选择性以及循环脱除稳定性。
5、本专利技术中，所述的待处理废水为任意含有cr(vi)和/或as(iii)的废水。
6、本专利技术中，得益于所述的处理方法优异的处理优势，其相较于现有的脱除方式，对于同时含有cr(vi)和as(iii)的待处理废水，具有更优的同步脱除优势。
7、本专利技术中，所述的待处理废水可以为含有cr(vi)和/或as(iii)的矿山废水。
8、本专利技术中，待处理废水中的cr(vi)和as(iii)的含量没有特别要求，例如，考虑到处理的工艺价值，所述的cr(vi)的含量在5g/l以上，优选为10g/l以上，进一步优选为15～50g/l。所述的as(iii)的含量在10g/l以上，优选为20g/l以上，进一步优选为30～100g/l。
9、本专利技术中，创新地采用酞菁铁煅烧得到的单分散铁用于cr(vi)和as(iii)的处理，并进一步发现将其和有机酸以及光辐照联合，能够意外地进一步强化脱除效果，改善脱除效率、脱除选择性以及循环稳定性。
10、本专利技术中，创新地采用酞菁铁进行煅烧，并配合煅烧温度的联合，如此能够获得单分散、高稳定性的铁单质颗粒，其在和有机酸以及光辐照处理过程中，不仅不会遭受有机酸的刻蚀，相反还能够意外地实现协同，强化脱除效果、选择性以及循环稳定性。
11、本专利技术中，所述的酞菁铁通过铁源、氮源、均苯四甲酸酐、膨化剂、催化剂的混合原料进行热解反应得到；
12、优选地，所述的铁源为水溶性三价铁盐，优选为氯化铁；
13、优选地，所述的氮源为尿素、三聚氰胺、二氰二胺中的至少一种；
14、优选地，所述的膨化剂为氯化铵、碳酸铵、硝酸铵、碳酸钠中的至少一种；
15、优选地，所述的催化剂为钼酸铵、钨酸铵中的至少一种。
16、本专利技术中，铁源、氮源、均苯四甲酸酐、膨化剂、催化剂的摩尔比为1：10-15：1-2：2.5-4：0.01-0.02。
17、本专利技术中，所述的热解反应的温度可以为200～300℃，优选为210～240℃。
18、本专利技术中，热解反应的时间可以为0.5h以上，进一步可以为1～5h。
19、本专利技术中，热解反应的产物可经洗涤处理后进行后续的煅烧处理。
20、本专利技术中，采用酞菁铁作为前驱体进行煅烧处理，进一步配合煅烧温度的联合控制，如此能够意外地获得特殊物化结构的单分散铁材料，其可以抵御有机酸的酸蚀作用，不仅如此，还可和有机酸以及光辐照实现联合协同，能够意外地进一步改善cr(vi)和as(iii)的脱除效率、脱除率、脱除选择性和循环稳定性。
21、优选地，煅烧阶段在保护性气氛中进行，优选为氮气、惰性气体中的至少一种。
22、作为优选，煅烧阶段的温度为500-700℃，进一步优选为550～650℃；研究表明，在优选的条件下，可以进一步对单分散铁的表面以及物化结构进行改性，有助于进一步协同改善其和有机酸以及光辅助的协同效果，可进一步改善其cr和as的降解能力。
23、优选地，煅烧的时间为1-3h。
24、本专利技术中，所述的单分散铁的用量可根据污染情况进行调整，出于效果和成本考虑，其可以在0.05g/l以上，优选为0.1-0.5g/l，进一步优选为0.2～0.5g/l。
25、本专利技术中，所述的有机酸为碳数为2～10的单元或者多元羧酸，优选为柠檬酸、乙二酸、乳酸、苹果酸和酒石酸中的一种或其中的混合。
26、本专利技术中，所述的有机酸的用量可根据污染情况进行调整，出于效果和成本考虑，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单分散铁-有机酸-光协同脱除废水中Cr(VI)和/或As(III)的方法，其特征在于，将含有Cr(VI)和/或As(III)的待处理废水和单分散铁、有机酸混合，并在光辅助下反应，随后固液分离，获得脱除Cr(VI)和/或As(III)的处理水；
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的待处理废水中，含有Cr(VI)和As(III)；
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的酞菁铁通过铁源、氮源、均苯四甲酸酐、膨化剂、催化剂的混合原料进行热解反应得到；
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，铁源、氮源、均苯四甲酸酐、膨化剂、催化剂的摩尔比为1：10-15：1-2：2.5-4：0.01-0.02。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的热解反应的温度可以为200～300℃，优选为210～240℃。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，煅烧阶段的温度为500-700℃，进一步优选为550～650℃；
7.如权利要求1、3～6任一项所述的方法，其特征在于，所述的单分散铁的用量在0.05
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的有机酸为碳数为2～10的单元或者多元羧酸，优选为柠檬酸、乙二酸、乳酸、苹果酸和酒石酸中的一种或其中的混合。
9.如权利要求1或8所述的方法，其特征在于，有机酸的用量为1mM/L以上，优选为1.5～5mM/L,进一步优选为2-4mM/L。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的光为自然光；
...【技术特征摘要】
1.一种单分散铁-有机酸-光协同脱除废水中cr(vi)和/或as(iii)的方法，其特征在于，将含有cr(vi)和/或as(iii)的待处理废水和单分散铁、有机酸混合，并在光辅助下反应，随后固液分离，获得脱除cr(vi)和/或as(iii)的处理水；
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的待处理废水中，含有cr(vi)和as(iii)；
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的酞菁铁通过铁源、氮源、均苯四甲酸酐、膨化剂、催化剂的混合原料进行热解反应得到；
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，铁源、氮源、均苯四甲酸酐、膨化剂、催化剂的摩尔比为1：10-15：1-2：2.5-4：0.01-0.02。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的热解反应的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘军武，刘鹏举，欧阳彬，李红平，甘敏，
申请(专利权)人：湖南凯迪工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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