[发明专利]利用弱碱离子交换纤维处理六价铬废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种重金属离子废水的处理方法，特别是涉及一种利用弱碱离子交换纤维处理六价铬废水的方法。 

背景技术

随着全球工业化进程快速发展，重金属水污染对人类的健康及环境造成严重威胁。其中，六价铬废水由于高度致癌性和强氧化性是首要治理的金属污染物。因此，六价铬废水在排放之前必须严格处理。六价铬主要来源于电镀、制革和染料等行业中，其中电镀含铬废水排放量位于首位。六价铬在溶液中以阴离子形式存在（HCrO₄^- ,Cr₂O₇^2-,CrO₄^2-等）。目前，对它的处理方法主要分为两类：（1）将六价铬还原为低毒的三价铬，继而以Cr(OH)₃沉淀形式除去。这类方法主要有化学还原法、电解还原法等，此类方法治理费用较低，工艺成熟，但在处理过程中产生大量污泥，如果这些污泥处理不当，将会产生二次污染；（2）浓缩富集处理六价铬。该类方法主要包括离子交换法、渗透法、活性炭吸附等。其中离子交换法可实现水与铬离子资源化回收，在一定程度上也能降低生产成本。

传统离子交换法采用颗粒状离子交换树脂治理含铬废水取得了一定的效果，但是离子交换树脂存在吸附速度慢、吸附容量小等缺点；同时也容易造成树脂堵塞，甚至中毒。近年来纤维状离子交换材料由于吸附容量大、吸附-洗脱速度快、渗透压稳定性好以及能以不同织物形式（纤维、布、无纺织品）使用等优点越来越成为研究开发的热点。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种利用弱碱离子交换纤维处理六价铬废水的方法。本发明技术方案是以弱碱性离子交换纤维为材质，通过多柱串联、饱和吸附、分步洗脱、洗脱液重复使用为特点的六价铬废水资源化处理方法。本发明技术方案利用的弱碱性离子交换纤维（该纤维是按照专利号95116025.7的专利方法制备的酸性气体吸附纤维）具有吸附速度快、吸附容量大等特点，并且洗脱再生过程中洗脱液能够多次循环使用，得到的洗脱液利用率大，回收得到的洗脱液中六价铬浓度高、杂质硫酸根与氯离子少，该洗脱液可回收利用。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种利用弱碱离子交换纤维处理六价铬废水的方法，所述处理方法包括以下步骤：

a、六价铬废水的预处理：将六价铬废水经过预处理，除去废水中的阳离子或不溶性杂质，得到预处理的六价铬废水；

b、弱碱性离子交换纤维预处理：将弱碱性离子交换纤维装入离子交换柱，然后采用盐酸溶液通过离子交换柱，将弱碱性离子交换纤维即OH^-型离子交换纤维转为Cl^-型离子交换纤维，当检测出水溶液的pH值﹤4时，OH^-型离子交换纤维转化为Cl^-型离子交换纤维，得到处理后的装有离子交换纤维的离子交换柱，待用； 

c、将步骤 b得到的2～4个处理后装有离子交换纤维的离子交换柱串联组成离子交换系统；

d、将步骤a预处理后的六价铬废水通入步骤c组成的离子交换系统，六价铬废水依次通入各个串联的离子交换柱，通过离子交换柱内离子交换纤维对六价铬的吸附，降低出水中六价铬的浓度；经检测，当出水溶液中六价铬的浓度小于0.5mg/L时，可将出水直接排放，当出水溶液中六价铬的浓度大于0.5mg/L时，出水进入下一个离子交换柱进行吸附，直至出水溶液中六价铬的浓度小于0.5mg/L排出；

e、解吸再生：当某个离子交换柱吸附饱和后，将其与其它离子交换柱断开，原来离子交换柱往前依次排序；将断开的吸附饱和的离子交换柱进行解吸再生，解吸再生后重新用于离子交换系统中；

f、当离子交换系统为多个交换柱串联时，洗脱再生后的离子交换柱变为最后一个离子交换柱，原来的离子交换柱往前依次排列；返回步骤d，系统循环操作。

根据上述的利用弱碱离子交换纤维处理六价铬废水的方法，步骤a中所述六价铬废水经过预处理，其预处理方法为：将六价铬废水通入阳离子交换柱进行预处理，去除阳离子及不溶性杂质；或者将六价铬废水经过沙滤进行预处理，去除不溶性杂质。

根据上述的利用弱碱离子交换纤维处理六价铬废水的方法，步骤b中所述弱碱性离子交换纤维是按照专利号95116025.7的专利方法制备的酸性气体吸附纤维。

根据上述的利用弱碱离子交换纤维处理六价铬废水的方法，步骤b中所述将弱碱性离子交换纤维装入离子交换柱，装柱后离子交换纤维的高度占柱高度的1/4～3/4。