[发明专利]一种还原复合药剂联合紫外光处理三价铬络合废水与铬同步回收的方法

说明书

本发明公开了一种还原复合药剂联合紫外光处理三价铬络合废水与铬同步回收的方法，属于废水处理领域。本发明的一种还原复合药剂/UV联用处理铜络合物与同步去除铜的方法，其步骤为：A、投药：向三价铬络合废水中投加还原复合药剂并搅拌，将废水pH调至4～10；B、紫外光照射：将搅拌均匀的废水通过紫外光照射处理，铬以沉淀物形式析出；C、铬回收：通过固液分离的方法回收铬。本发明可实现对制革、电镀、染料等含三价铬络合废水的安全、高效处理及铬的回收利用。

技术领域

本发明属于工业废水处理领域，具体地说，涉及一种还原复合药剂联合紫外光处理三价铬络合废水与铬同步回收的方法。

背景技术

电镀工艺中三价铬(Cr(III))钝化逐步取代有毒、有害的六价铬钝化，以及制革工艺中铬鞣剂的加入均导致大量的三价铬废水的产生。同时，在电镀和制革工艺大量使用有机络合剂，如EDTA、NTA、柠檬酸、酒石酸和草酸等，使得铬在废水中通常以稳定的络合形态存在。络合态铬具有很高的水溶性，且在广泛的pH范围内能够稳定存在，采用吸附、化学沉淀、混凝等常规方法难以有效去除。

臭氧氧化、光化学氧化和电化学氧化等高级氧化法是目前处理Cr(III)络合废水的常用方法，但在利用羟基自由基(·OH)强氧化性破坏络合结构的同时很大部分Cr(III)被氧化成Cr(VI)，造成Cr(VI)转化率高，增加了后续处理难度。目前常采用电絮凝、Fe²⁺还原沉淀等方法进一步去除破络过程形成的Cr(VI)，进而产生了大量的含铬污泥，增加了处置成本。总体而言，现有的络合废水处理方法由两步进行，且受到Cr(VI)形成、含铬污泥产生、处理成本等诸多因素的挑战。因此，非常有必要开发在破络同时原位控制Cr(VI)生成，并同步回收铬的新技术，以减少Cr(VI)和铬泥的产生。

基于UV的高级氧化技术已经被广泛应用于废水中有机物的降解，其依靠有机物分子结构上化学键与光源的特征吸收关系，有机物可以通过吸收光子直接降解，同时也可以通过原位产生的活性氧化物种，如羟基自由基(·OH)、超氧自由基阴离子(O₂·^－)、单线氧(¹O₂)等，进行氧化降解。研究表明，Cr(III)-氨羧/羟羧络合物具有良好的光敏性，在UV照射下可通过配体-金属电荷转移作用被光降解。如Cr(III)-柠檬酸在UV作用下发生Cr(III)还原和柠檬酸的脱羧过程，还原生成的Cr(II)在O₂、O₂·^-和·OH等氧化物种的作用下转变成Cr(III)和Cr(VI)，配体经脱羧后转变乙酸、甲酸等小分子有机酸、CO₂和H₂O。类似地，Cr(III)-EDTA在UV照射下也可发生配体-金属电荷转移，伴随着Cr(III)还原和EDTA的脱羧过程，最终产物为Cr(III)、Cr(VI)、小分子有机酸(甘氨酸、乙醛酸、乙酸、甲酸等)、CO₂和H₂O。因此，基于Cr(III)络合物的光化学特性，光解作用能有效地破坏Cr(III)络合物的络合结构，Cr最终以Cr(III)和部分Cr(VI)的形态释放。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中Cr(III)络合废水处理技术存在Cr(VI)转化率高、含铬污泥产量大、处理成本高等不足，本发明提供了一种还原复合药剂联合紫外光处理三价铬络合废水与铬同步回收的方法。本发明利用复合药剂自身的还原性质与其光照射下形成的水合电子的强还原特性可实现对Cr(VI)的原位控制，避免了后续处理过程，简化了工艺流程。

2.技术方案