申请日2015.11.17
公开(公告)日2016.02.24
IPC分类号C02F3/30; C02F3/32
摘要
本发明公开了一种含重金属铬废水的处理方法，属于废水处理技术领域。本发明取河道腐殖质污泥，加入盐酸进行酸化处理，之后再进行钠化处理，然后将钠化处理后的腐殖质淤泥粉末撒入废水中，混合均匀后离心分离，得沉淀物，并将沉淀物与化工污水池中二沉池污泥混合，随后在污泥混合物中培养水生植物美人蕉，通过美人蕉根系吸附污泥中的重金属铬，经茎部输送富集到叶面，培育美人蕉吸附重金属铬的能力，再去掉叶面和茎部，留其根部，植入待处理的含铬废水中，任其自然生长、蔓延，吸附废水中重金属。本实例证明，本发明不仅方法独特，成本比较低，而且没有任何化学药剂，对于环境没有危害，最终使得废水中重金属铬的去除率高达95%以上。
权利要求书
1.一种含重金属铬废水的处理方法，其特征在于具体操作步骤为：
(1)取8～10cm厚的河道淤泥5～8kg，放置于干燥机中，在60～70℃下干燥20min，使得淤泥含水率为7～12%，然后静置冷却至室温，并使其上下分层，之后轻轻刮去上层4～6cm厚的河道淤泥，得下层河道腐殖质淤泥;
(2)将上述得到的河道腐殖质淤泥放入陶瓷发酵罐中，并向其中加入腐殖质淤泥质量10～15%的质量分数为35%的盐酸溶液，以及腐殖质淤泥质量3～5%的葡萄糖和1～2%的鸡蛋清，搅拌均匀后，用透明薄膜密封发酵罐口，同时提升温度至38～55℃，密封发酵10～13天，使其酸化，之后将酸化后的腐殖质淤泥取出，放入干燥机中，于75～85℃下干燥处理30min后，移入碾磨机中碾磨成粉末，随后再加入200～500g氯化钠，混合均匀后，密封静置2～3天，进行钠化处理;
(3)将钠化后得到的腐殖质淤泥粉末撒入装有3～5L含铬废水的容器中，其中每升废水中撒入10～30g腐殖质淤泥粉末，并充分搅拌45～60min，之后静置40～50min后，移入离心分离机中，以300～500r/min的转速离心分离15～25min，去上层清液，得沉淀物，随后将得到的沉淀物与化工污水二沉池污泥，按质量比为2∶1充分混合均匀，得泥状混合物;
(4)在上述处理得到的泥状混合物中，分别加入200～300mL的丙酮和250～280mL质量分数为28%的甲硫醇钠溶液，搅拌混合均匀后进行驯化污泥3～6h，之后再加入10～20g含有聚磷菌的淤泥，先控制溶解氧为1.5～2.0mg/L，温度为25～30℃，在有氧环境下培养5～8h，再控制溶解氧为0.1～0.3mg/L，温度为26～32℃，在厌氧环境下培养10～12h，随后在有氧和厌氧环境下交替培养3～5天后，将预先准备的10～20株美人蕉幼苗植入此污泥中，使其自然生长40～45天;
(5)将上述生长40～45天后的成熟美人蕉从污泥中拔出，留根去叶，之后将留下的根放入含铬废水中，再次任其自然生长、蔓延，从而吸收废水中的重金属铬，即可。
说明书
一种含重金属铬废水的处理方法
技术领域
本发明公开了一种含重金属铬废水的处理方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
含铬废水主要来源于含铬矿石的加工、电镀、印染、皮革、化工、实验室等排放的废水。铬在水中主要以六价和三价形式存在，具有很强的毒性，而六价铬的毒性远远大于三价铬，它可通过空气、饮用水、食物或接触侵入人体，引起皮肤糜烂、呼吸道感染、贫血、甚至有致癌作用。含铬废水排放到环境中不能降解，只能改变形态或转移积累，因而对环境危害严重。2003年几起严重的铬污染事故就是铬渣碱性渗滤液所致。
目前常用的处理铬废水的方法包括还原沉淀法、活性炭吸附法和物理化学法。还原沉淀法是目前应用较为广泛的含铬废水处理方法，常用的还原剂包括焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫等，其基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂，将六价铬还原成三价铬，然后加入石灰或氢氧化钠，使其在碱性条件下生成Cr(OH)3沉淀从而去除铬离子;活性炭吸附法中活性炭具有较大的表面积，能与废水中的铬发生吸附从而去除废水中的铬，因其具有效果稳定、占地面积小、设备简单等优点而得到一定的应用，但由于活性炭价格昂贵、选择性差、使用范围有限、再生困难等缺陷限制了此方法的应用。
微生物、植物，具有富集、代谢重金属的能力，在自然界可参与将重金属转化为无毒或低毒性的形式，或者通过吸附作用，将其固定于生物细胞内，从而对受污染的环境进行自净、修复。与传统的物理化学法和还原沉淀法相比，生物法具有经济、高效且无害化等优点，成为当今世界公认的最具发展前途的方法。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前传统方法在处理含铬废水重金属的过程中，物理化学法污染比较大，所用药剂可能对环境造成二次污染，而活性炭吸附法成本较高，使用范围有限，均难以有效去除含铬废水中重金属的问题，提供了一种含重金属铬废水的处理方法。该方法首先取河道底层发黑腐殖质污泥，加入盐酸进行酸化处理，之后烘干、粉碎，再加入氯化钠进行钠化处理，然后将钠化处理后的腐殖质淤泥粉末撒入废水中，混合均匀后离心分离，去上层清液，得沉淀物，并将沉淀物与化工污水池中二沉池污泥混合，随后在污泥混合物中培养水生植物美人蕉，通过美人蕉根系吸附污泥中的重金属铬，经茎部输送富集到叶面，培育美人蕉吸附重金属铬的能力，再去掉叶面和茎部，留其根部，植入待处理的含铬废水中，任其自然生长、蔓延，吸附废水中重金属，即可。本发明不仅方法独特，成本比较低，而且没有任何化学药剂，对于环境没有危害，最终使得废水中重金属铬的去除率高达90%以上。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
(1)取8～10cm厚的河道淤泥5～8kg，放置于干燥机中，在60～70℃下干燥20min，使得淤泥含水率为7～12%，然后静置冷却至室温，并使其上下分层，之后轻轻刮去上层4～6cm厚的河道淤泥，得下层河道腐殖质淤泥;
(2)将上述得到的河道腐殖质淤泥放入陶瓷发酵罐中，并向其中加入腐殖质淤泥质量10～15%的质量分数为35%的盐酸溶液，以及腐殖质淤泥质量3～5%的葡萄糖和1～2%的鸡蛋清，搅拌均匀后，用透明薄膜密封发酵罐口，同时提升温度至38～55℃，密封发酵10～13天，使其酸化，之后将酸化后的腐殖质淤泥取出，放入干燥机中，于75～85℃下干燥处理30min后，移入碾磨机中碾磨成粉末，随后再加入200～500g氯化钠，混合均匀后，密封静置2～3天，进行钠化处理;
(3)将钠化后得到的腐殖质淤泥粉末撒入装有3～5L含铬废水的容器中，其中每升废水中撒入10～30g腐殖质淤泥粉末，并充分搅拌45～60min，之后静置40～50min后，移入离心分离机中，以300～500r/min的转速离心分离15～25min，去上层清液，得沉淀物，随后将得到的沉淀物与化工污水二沉池污泥，按质量比为2∶1充分混合均匀，得泥状混合物;
(4)在上述处理得到的泥状混合物中，分别加入200～300mL的丙酮和250～280mL质量分数为28%的甲硫醇钠溶液，搅拌混合均匀后进行驯化污泥3～6h，之后再加入10～20g含有聚磷菌的淤泥，先控制溶解氧为1.5～2.0mg/L，温度为25～30℃，在有氧环境下培养5～8h，再控制溶解氧为0.1～0.3mg/L，温度为26～32℃，在厌氧环境下培养10～12h，随后在有氧和厌氧环境下交替培养3～5天后，将预先准备的10～20株美人蕉幼苗植入此污泥中，使其自然生长40～45天;
(5)将上述生长40～45天后的成熟美人蕉从污泥中拔出，留根去叶，之后将留下的根放入含铬废水中，再次任其自然生长、蔓延，从而吸收废水中的重金属铬，即可。
本发明的应用方法是：将本发明培养的成熟后10～20株的美人蕉去叶留根，植入含铬废水中，15～18天，美人蕉重新长出叶子，且数量从之前的10～20株繁殖至30～35株，让其继续生长3～5天后，用检测器检测水质，测得含铬废水中铬含量从原来的20～30mg/L降低到了0.2～0.4mg/L，去除率高达95%以上。
本发明的有益效果是：
(1)本发明操作以及原料成本比较低，操作时没有任何化学药剂，对于环境没有二次危害;
(2)本发明利用植物吸附，安全卫生，最终使得废水中重金属铬的去除率高达95%以上。