申请日2015.05.29
公开(公告)日2015.09.02
IPC分类号C02F1/62; C02F1/70
摘要
本发明涉及一种二氧化锰/草酸物质还原去除六价铬的水处理方法。该方法步骤为：在待修复六价铬污染水体中加入二氧化锰、草酸物质，控制体系为酸性条件下，进行有六价铬污染水体的修复，所述的草酸物质为草酸或含有草酸根阴离子的化合物。本发明二氧化锰/草酸还原水体中六价铬的水处理方法是以常见的二氧化锰为催化剂，草酸或含有草酸根阴离子的物质如草酸钠或草酸钾等为电子供体，将毒性较高，迁移性较强的六价铬在室温下还原成毒性较低，迁移能力弱的三价铬，处理效果好，并且具有良好的循环使用特性，循环多次后，还原六价铬的能力依旧明显。
权利要求书
1.一种二氧化锰/草酸物质还原去除六价铬的水处理方法，其特征在于：在待修复六价 铬污染水体中加入二氧化锰、草酸物质，控制体系为酸性条件下，进行有六价铬污染水体的 修复，所述的草酸物质为草酸或含有草酸根阴离子的化合物。
2.根据权利要求1所述的二氧化锰/草酸物质还原去除六价铬的水处理方法，其特征在 于：所述二氧化锰颗粒的粒径为0.1～2μm。
3.根据权利要求1所述的二氧化锰/草酸物质还原去除六价铬的水处理方法，其特征在 于：所述体系的pH值控制为≤5.5。
4.根据权利要求1所述的二氧化锰/草酸物质还原去除六价铬的水处理方法，其特征在 于：所述体系的pH值优选控制为2-4。
5.根据权利要求1所述的二氧化锰/草酸物质还原去除六价铬的水处理方法，其特征在 于：所述体系中的二氧化锰的浓度在20～200微摩尔每升之间，草酸物质的浓度在1～10毫 摩尔每升之间。
6.根据权利要求1所述的二氧化锰/草酸物质还原去除六价铬的水处理方法，其特征在 于：所述待修复六价铬污染水体中的六价铬的浓度介于0.1～100毫克每升之间。
7.根据权利要求1所述的二氧化锰/草酸物质还原去除六价铬的水处理方法，其特征在 于：所述反应过程中对体系进行搅拌，使二氧化锰，草酸物质，六价铬进行充分的接触反 应。
说明书
一种二氧化锰/草酸物质还原去除六价铬的水处理方法
技术领域
本发明属于水污染控制技术领域，具体涉及一种水体中重金属六价铬污染的修复方法， 适用于治理工业、农业和矿业等领域的六价铬重金属污染。
背景技术
目前，世界各国面临的重金属污染问题十分严重，据不完全统计，因重金属污染引起的 癌症人数逐年上升，在发展中国家，每年因重金属污染引起的患癌致死人数已经超过了因患 艾滋病和肺结核的死亡人数。六价铬是最为常见的重金属污染，它的迁移能力强，能在水环 境中稳定的存在。一旦出现突发局部性的六价铬污染，如果控制不及时，导致六价铬随水流 扩散，受污染影响的区域非常大。在中国，排放的工业废水中的六价铬浓度不得超过0.1毫 克每升(GB8978-1996)，2006年最新出台的饮用水标准中，六价铬的浓度不得超过0.05毫 克每升(GB5749-2006)。
国内外专利和文献报道了治理六价铬污染的方法。譬如，将酸化的凹凸棒土加入到甲苯 中在氮气保护下超声分散后加入γ-氯丙基三甲氧基硅烷反应，然后过滤、提纯、真空干燥得 到CP-ATP;将CP-ATP加入到聚乙烯亚胺的水溶液超声、过滤、洗涤、真空干燥，得到聚 乙烯亚胺-凹凸棒土吸附剂(申请号为CN201410056935.1，公开号CN103831089A);再如， 将硅基多孔材料载体加入到甲苯中，再加入有机硅烷偶联剂，N2保护下反应后，经过滤， 洗涤，得到中间产物;再将中间产物在有机溶剂中与杂环化合物混合均匀，N2保护下反应 后，经过滤，洗涤，得到含杂环化合物功能基团的用于吸附六价铬离子的吸附剂多孔硅胶载 体或有序介孔二氧化硅载体(申请号为CN200610087136.6，公开号CN101088597);还有专 利(申请号为CN200810051262.5，公开号CN101434425)报道了含咪唑结构的强碱阴离子 交换树脂吸附废水中六价铬离子的方法。以上专利中所提供的治理六价铬的方法中制备催化 剂或吸附剂的过程繁琐，制备成本较高，制约了它们的实际使用。
目前尚未见到利用二氧化锰和草酸物质去还原六价铬的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二氧化锰/草酸物质还原去除六价铬的水处理方法。其以锰 氧化物为催化剂，草酸物质提供反应过程中电子，将毒性和迁移能力强的六价铬还原成毒性 和强力能力弱的三价铬。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种二氧化锰/草酸物质还原去除六价铬的水处理方法，其特征在于：在待修复六价铬 污染水体中加入二氧化锰、草酸物质，控制体系为酸性条件下，进行有六价铬污染水体的修 复，所述的草酸物质为草酸或含有草酸根阴离子的化合物。
按上述方案，所述二氧化锰颗粒的粒径为0.1～2μm。
按上述方案，所述体系的pH值优选控制为≤5.5，更优选为2-4。
按上述方案，所述体系中的二氧化锰的浓度在20～200微摩尔每升之间，草酸物质的浓 度在1～10毫摩尔每升之间。
按上述方案，所述待修复六价铬污染水体中的六价铬的浓度介于0.1～100毫克每升之 间。按上述方案，所述反应过程中对体系进行搅拌，使二氧化锰，草酸物质，六价铬进行充 分的接触反应。
本发明的技术原理：本发明二氧化锰/草酸还原水中六价铬的方法是利用二氧化锰为催 化剂，草酸物质为电子供体，还原水环境中的重金属六价铬;二氧化锰在偏酸性的体系中会 得到质子和草酸物质提供的电子，将体相中的四价锰还原成二价锰，新生成的二价锰能吸附 在二氧化锰表面与草酸物质形成络合物，从而高效还原水中六价铬。
本发明二氧化锰/草酸还原水体中六价铬的水处理方法是以常见的二氧化锰为催化剂，草 酸或含有草酸根阴离子的物质如草酸钠或草酸钾等为电子供体，将毒性较高，迁移性较强的 六价铬在室温下还原成毒性较低，迁移能力弱的三价铬，处理效果好，并且具有良好的循环 使用特性，循环多次后，还原六价铬的能力依旧明显。另外，与其他的治理六价铬污染的方 法相比，二氧化锰和草酸物质廉价易得，在自然界中，二氧化锰是最为常见的锰矿，而草酸 也是自然界中最为常见的小分子酸，无需额外制备，成本优势明显，该治理六价铬污染的方 法适合大规模推广。
本发明的优点在于：
1、二氧化锰是一种常见的锰氧化物，可以在市面上购得，价铬便宜，草酸物质也很常 见便宜易得，如草酸是自然界中最为常见的小分子酸。
2、二氧化锰/草酸物质还原水体中六价铬的水处理方法处理效果好，且具有良好的循环 使用特性，循环多次后，还原六价铬的能力依旧明显。
3、反应条件温和，常温常压即可快速反应，无需复杂装置，操作简单，无危险性，无 需聘请专业人员操作。