用高爐渣處理六價鉻廢水的方法
2023-07-26 17:52:51
專利名稱：用高爐渣處理六價鉻廢水的方法
技術領域：
本發明屬於廢水處理技術領域，涉及含鉻廢水的處理，具體涉及一種用高爐渣處 理六價鉻廢水的方法。
背景技術：
鉻及其化合物廣泛用於電鍍行業、冶金工業、機械加工業、印染等行業，在國民經 濟中佔有重要的地位。鉻物種中六價鉻的毒性危害最大，被認定為具有致癌、致畸形、致基 因突變的「三致物」。研究表明六價鉻可以被藻類攝入體內並經生物富集作用累計起來，長 期攝入六價鉻會導致植物死亡。植物中累積的六價鉻通過食物鏈傳導作用，構成對生態環 境的長期威脅。由於六價鉻的毒性很強，美國EPA將六價鉻列為必須優先控制的頂級有毒 汙染物之一，它在無機物系列中的排序僅次於鉛，列第二位。一直是工業汙水處理中的難 點，也是當前國內外水汙染控制領域急需解決的一大難題。美國EPA規定飲用水中六價鉻 必須低於0. lmg/1，企業排入納汙管網廢水中六價鉻必須低於0.5mg/l。中國將六價鉻列為 需嚴格控制的第一類汙染物，在1996年頒布實施的《汙水綜合排放標準》(GB8978-96)中規 定六價鉻的排放濃度< 0. 5mg/l。目前國內外處理六價鉻廢水的方法有多種，常見的有還原法、微生物法、離子交換 法、吸附法等。還原法的缺點在於消耗大量化學藥劑，工藝繁瑣，操作複雜，且處理不徹底， 易造成二次汙染；微生物法處理周期長，且處理量有限；離子交換法的缺點是一次性投資 高，樹脂抗廢水中有機物汙染性能和抗氧化性能差，存在多種離子時，該法對鉻的選擇性較 差，並且再生、洗脫工藝複雜，成本較高；吸附法是一種常用的去除廢水中有毒離子的方法， 具有處理量大、可重複使用、操作管理簡便、運行費用低等優點。但也存在著吸附量偏低，達 到吸附平衡所需時間長或者製備過程需要昂貴的化學試劑等一些不可避免的缺點。
發明內容
針對目前六價鉻廢水處理技術存在的問題，本發明提供一種用高爐渣處理六價鉻 廢水的方法，達到以廢治廢、低成本處理六價鉻廢水的目的。本發明的用高爐渣處理六價鉻廢水的方法步驟如下(1)首先將高爐渣破碎、球磨、篩分至粒度為0. 5 10 μ m ；通常高爐渣化學成分按質量百分比為Ti0220 30%，Σ Fe(總鐵)2 4%， Si0218 30 %，Mg05 10 %，Al2O3IO 16 %，其餘為 CaO。(2)以濃度為0. 1 lmol/1的硫酸為酸度劑，調節六價鉻廢水的pH為0. 5 4. 5 ； 一般六價鉻廢水中六價鉻的濃度為5 15mg/l。(3)將調節好pH值的六價鉻廢水加入到容器中，將容器放到調速振蕩器中，再將 步驟(1)製備的高爐渣粉末投加到六價鉻廢水中進行吸附處理，在轉速50 300轉/分鐘 條件下振蕩。所投加的高爐渣粉末與六價鉻廢水中六價鉻的質量比為(25 200) 1。
(4)將達到吸附平衡後廢水的PH值調節到7 9 ；廢水中殘餘的六價鉻濃度不再 變化時即達到吸附平衡。(5)對上述pH值調節到7 9的廢水進行過濾，除去固體物即可。廢水中六價鉻濃度的分析方法如下利用紫外-可見分光光度計測定含鉻廢水的吸光度，根據Lambert-Beer定律換算 成相應的濃度，分析六價鉻溶液濃度變化。若溶液的濃度一定，則光的吸收程度與液層的厚度成正比(Lambert定律)；光的 吸收與光所遇到的吸光物質的數量有關，如果吸光物質溶於不吸光的溶劑中，則吸光度與 吸光物質的濃度成正比(Beer定律)。將兩者結合起來，就稱為Lambert-Beer定律。用下 式表不A = Igy = abc(1)式中，A為吸光度；Itl為入射光強度；I為透射光強度；a為吸光係數；b為液層厚度 (光程長度)，以cm為單位；c為有色溶液的濃度。本發明方法利用冶煉生鐵過程中從高爐中排出的副產品一高爐渣對六價鉻廢水 進行處理，取得了良好的效果，整個處理工藝簡單、運行費用低於常規方法。處理後廢水中 剩餘六價鉻的含量均低於汙水排放標準0. 5mg/l。該方法不僅具有一般吸附法的優點，而且 以高爐渣為吸附劑，成本低、吸附效果好，是一種「以廢治廢」的方法，為我國大量堆積的高 爐渣找到合理的利用途徑。
具體實施例方式實施例採用的高爐渣來自於承德鋼鐵集團有限公司。實施例1用高爐渣處理六價鉻廢水的方法步驟如下(1)首先將高爐渣破碎、球磨、篩分至粒度為5 μ m ；高爐渣化學成分按質量百分比為:Τ 022 5%,Σ Fe (總鐵)3%，Si0223%, Mg07%, Al20313%，其餘為 CaO0(2)以濃度為0. 5mol/l的硫酸為酸度劑，調節六價鉻廢水的pH為2. 5 ；六價鉻廢 水中六價鉻的濃度為10mg/l。(3)將調節好pH值的六價鉻廢水加入到容器中，將容器放到調速振蕩器中，再將 步驟(1)製備的高爐渣粉末投加到六價鉻廢水中進行吸附處理，在轉速180轉/分鐘條件 下振蕩。所投加的高爐渣粉末與六價鉻廢水中六價鉻的質量比為120 1。(4)將達到吸附平衡後廢水的pH值調節到8 ；廢水中殘餘的六價鉻濃度不再變化 時即達到吸附平衡。(5)對上述pH值調節到8的廢水進行過濾，除去固體物即可。處理後廢水中六價鉻濃度為0. 2mg/l。實施例2用高爐渣處理六價鉻廢水的方法步驟如下
(1)首先將高爐渣破碎、球磨、篩分至粒度為10 μ m ；高爐渣化學成分按質量百分比為:Τ 0230%,Σ Fe (總鐵)4%，Si0218%, Mg05%, Al20316%，其餘為 CaO0(2)以濃度為lmol/1的硫酸為酸度劑，調節六價鉻廢水的pH為0. 5 ；六價鉻廢水 中六價鉻的濃度為15mg/l。(3)將調節好pH值的六價鉻廢水加入到容器中，將容器放到調速振蕩器中，再將 步驟(1)製備的高爐渣粉末投加到六價鉻廢水中進行吸附處理，在轉速300轉/分鐘條件 下振蕩。所投加的高爐渣粉末與六價鉻廢水中六價鉻的質量比為200 1。(4)將達到吸附平衡後廢水的pH值調節到9 ；廢水中殘餘的六價鉻濃度不再變化 時即達到吸附平衡。(5)對上述pH值調節到9的廢水進行過濾，除去固體物即可。處理後廢水中六價鉻濃度為0. 3mg/l。實施例3用高爐渣處理六價鉻廢水的方法步驟如下(1)首先將高爐渣破碎、球磨、篩分至粒度為0. 5 μ m ；高爐渣化學成分按質量百分比為Ti&20 %，Σ Fe (總鐵)2 %，Si0230 %，MgOlO %， Al2O3IO^，其餘為 CaO0(2)以濃度為0. lmol/1的硫酸為酸度劑，調節六價鉻廢水的pH為4. 5 ；六價鉻廢 水中六價鉻的濃度為5mg/l。(3)將調節好pH值的六價鉻廢水加入到容器中，將容器放到調速振蕩器中，再將 步驟(1)製備的高爐渣粉末投加到六價鉻廢水中進行吸附處理，在轉速50轉/分鐘條件下 振蕩。所投加的高爐渣粉末與六價鉻廢水中六價鉻的質量比為25 1。(4)將達到吸附平衡後廢水的pH值調節到7 ；廢水中殘餘的六價鉻濃度不再變化 時即達到吸附平衡。(5)對上述pH值調節到7的廢水進行過濾，除去固體物即可。處理後廢水中六價鉻濃度為0. 2mg/l。
權利要求
1.一種用高爐渣處理六價鉻廢水的方法，其特徵在於步驟如下(1)將高爐渣破碎、球磨、篩分至粒度為0.5 10 μ m ；(2)以硫酸為酸度劑，調節六價鉻廢水的pH為0.5 4. 5 ；(3)將調節好pH值的六價鉻廢水加入到容器中，將容器放到調速振蕩器中，再將步驟 (1)製備的高爐渣粉末投加到六價鉻廢水中進行吸附處理，在轉速50 300轉/分鐘條件 下振蕩；所投加的高爐渣粉末與六價鉻廢水中六價鉻的質量比為(25 200) 1 ；(4)將達到吸附平衡後廢水的pH值調節到7 9；(5)對上述pH值調節到7 9的廢水進行過濾，除去固體物。
2.按照權利要求1所述的用高爐渣處理六價鉻廢水的方法，其特徵在於以濃度為 0. 1 lmol/1的硫酸為酸度劑。
全文摘要
一種用高爐渣處理六價鉻廢水的方法，將高爐渣破碎、球磨、篩分；調節六價鉻廢水的pH為0.5～4.5；將六價鉻廢水加入到容器中，將容器放到調速振蕩器中，再將高爐渣粉末投加到六價鉻廢水中進行吸附處理，將達到吸附平衡後廢水的pH值調節到7～9；對廢水進行過濾，除去固體物。本發明方法處理工藝簡便、運行費用低於常規方法。處理後廢水中剩餘六價鉻的含量均低於汙水排放標準0.5mg/l。該方法不僅具有一般吸附法的優點，而且以高爐渣為吸附劑，成本低、吸附效果好，是一種「以廢治廢」的方法。
文檔編號C02F9/04GK102115276SQ20101056374
公開日2011年7月6日 申請日期2010年11月29日 優先權日2010年11月29日
發明者楊合, 王昱徵, 薛向欣, 雷雪飛 申請人:東北大學