申请日2013.03.05
公开(公告)日2013.06.12
IPC分类号C02F1/28; B01J20/30; B01J20/24; C02F1/62
摘要
本发明涉及一种利用氢氧化钠改性猪骨处理含钴废水的方法，该方法将猪骨反复煮沸去除其表面的残余物，置于烘箱中烘烤后粉碎，然后将粉碎后猪骨粉与氢氧化钠混合均匀改性，置于室温条件下摇晃，再将混合样通过定性过滤纸过滤，同时用蒸馏水洗涤过滤，得到固体样品，再置于烘箱中烘烤备用，将改性处理好的猪骨粉加入到含Co2+废水中，摇晃充分吸附，沉淀、过滤、分离，将吸附富集重金属离子的猪骨焚烧减量化处理即可。该方法改性原材料吸附富集量效果好，处理工艺简单，在经过多级串联吸附处理操作，含钴废水去除率可达到100%。
权利要求书
1.一种利用氢氧化钠改性猪骨处理含钴废水的方法，其特征在于按下列步骤进行：
a、猪骨改性：将猪骨反复煮沸10-30 min,去除其表面的残余物，然后将猪骨置于温度为60-100℃的烘箱中烘烤12-30 h后粉碎至100-200目;
b、将粉碎的猪骨与0.05-0.2 ML-1 的NaOH按固液比为1:80-1:150混合均匀，置于转速为90-150 rpm min-1 室温条件下摇晃20-30 h，然后将混合样通过定性过滤纸过滤，同时用蒸馏水洗涤过滤2-3次，再将过滤得到的固体样品置于温度为60-100℃的烘箱中烘烤4-8 h备用;
c、改性猪骨处理含钴废水的吸附反应：将改性后的猪骨加入到含Co2+废水中，置于转速为120-160 rpm min-1 ，温度20-30℃条件下摇晃充分吸附2-10h，沉淀过滤分离，将吸附富集重金属离子的猪骨焚烧减量化处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤c中吸附反应过程根据废水量和废水重金属钴浓度的多少实现连续工作多级吸附处理，即将吸附反应装置设置1-10个多级反应池，控制进水每个反应池的水力停留时间为2-10 h，每个反应池均实现搅拌混合吸附和沉淀过程。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤c中废水中重金属Co2+含量与改性猪骨的质量比为5-20倍。
说明书
一种利用氢氧化钠改性猪骨处理含钴废水的方法
技术领域
本发明涉及一种利用NaOH改性猪骨处理含钴废水的方法，属于生物环境污染修复技术领域。
背景技术
在没有人为污染的情况下，水体中的重金属含量取决于水与土壤、岩石的相互作用，其含量一般很低，不会对人体健康造成危害。然而，随着城市化进程的加快和工农业的迅猛发展，大量未经处理的城市垃圾、污染的土壤、工业和生活污水，以及大气沉降物不断排入水中，使水体悬浮物和沉积物中的重金属含量急剧升高。虽然河流沉降物对排入水中的污染物特别是金属类污染物有强烈的吸附作用，但是当水体pH值、Eh(氧化还原电位)等条件发生变化时，吸附的污染物又会释放出来，导致城市水环境重金属的进一步污染。根据对我国七大水系中水质最好的长江的调查，其近岸水域己受到不同程度的重金属污染，Zn、Pb、Cd、Cu、Cr等元素污染严重，而且亲硫元素如Cd、Pb、Hg、Cu的潜在活性大，易参与环境中各类物质的反应。21个沿江主要城市中，攀枝花、宜昌、南京、武汉、上海、重庆6个城市的重金属累积污染百分率己达到65%。
元素符号Co，银白色铁磁性金属，表面抛光后有淡蓝光泽,在周期表中属Ⅷ族，原子序数27，原子量58.9332，密排六方晶体，常见化合价为+2、+3。钴是具有光泽的钢灰色金属，比较硬而脆，有铁磁性，加热到1150℃时磁性消失。钴的化合价为+2价和+3价。在常温下不和水作用，在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至温度300℃以上时氧化生成CoO，在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成 的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。其对眼睛、呼吸系统和胃肠道有刺激性。皮肤接触有过敏性皮炎、接触性皮炎。从含钴废料中回收钴也日益受到人们的重视。1979年世界(中国除外)矿山产钴量和钴储量。中国已探明的钴储量最大的是甘肃金川硫化镍矿中伴生的钴。云南的硅酸镍矿以及四川、山东、湖北、山西、广东等地的黄铁矿中也含有钴。钴矿物的赋存状态复杂，矿石品位低，所以提取方法很多而且工艺复杂，回收率低，对环境造成的危害十分严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用氢氧化钠改性猪骨处理含钴废水的方法，该方法将猪骨反复煮沸去除其表面的残余物，置于烘箱中烘烤后粉碎，然后将粉碎后猪骨粉与氢氧化钠混合均匀，置于室温条件下摇晃，再将混合样通过定性过滤纸过滤，同时用蒸馏水洗涤过滤，得到固体样品，再置于烘箱中烘烤备用，将改性处理好的猪骨粉加入到含Co2+废水中，置于转速为120-160rpm min-1，温度20-30℃摇晃充分吸附，沉淀、过滤、分离，将吸附富集重金属离子的猪骨焚烧减量化处理。该方法成本低、效果好、无二次污染。
本发明所述的一种利用氢氧化钠改性猪骨处理含钴废水的方法，其特征在于按下列步骤进行：
a、猪骨改性：将猪骨反复煮沸10-30min,去除其表面的残余物，然后将猪骨置于温度为60-100℃的烘箱中烘烤12-30h后粉碎至100-200目;
b、将粉碎的猪骨与0.05-0.2ML-1的NaOH按固液比为1:80-1:150混合均匀，置于转速为90-150rpm min-1室温条件下摇晃20-30h，然后将混合样通过定性过滤纸过滤，同时用蒸馏水洗涤过滤2-3次，再将过滤得到的固体样品置于温度为60-100℃的烘箱中烘烤4-8h备用;
c、改性猪骨处理含钴废水的吸附反应：将改性后的猪骨加入到含 Co2+废水中，置于转速为120-160rpm min-1，温度20-30℃条件下摇晃充分吸附2-10h，沉淀过滤分离，将吸附富集重金属离子的猪骨焚烧减量化处理。
步骤c中吸附反应过程根据废水量和废水重金属钴浓度的多少实现连续工作多级吸附处理，即将吸附反应装置设置1-10个多级反应池，控制进水每个反应池的水力停留时间为2-10h，每个反应池均实现搅拌混合吸附和沉淀过程。
步骤c中废水中重金属Co2+含量与改性猪骨的质量比为5-20倍。
本发明所述的一种利用氢氧化钠改性猪骨处理含钴废水的方法，具体工艺步骤是：
猪骨改性：将猪骨反复煮沸10-30min去除其表面的残余物，然后将猪骨置于温度为60-100℃的烘箱中烘烤12-30h后粉碎至100-200目，将粉碎后的猪骨按照固体质量与NaOH溶液体积比为1:80-1:150的比例混合均匀，置于转速为90-150rpm min-1室温条件下摇晃20-30h，然后将混合样通过定性过滤纸过滤，同时用蒸馏水洗涤过滤2-3次，再将过滤得到的固体样品置于温度为60-100℃的烘箱中烘烤4-8h备用;
改性猪骨处理含钴废水的吸附反应：将改性处理好的猪骨投加到含Co2+废水中，其中猪骨的投加量为废水中重金属Co2+含量与改性猪骨的吸附质量比的1-5倍，然后将混合样置于转速为120-160rpmmin-1，温度20-30℃条件下摇晃充分吸附2-10h，再将混合样沉淀，过滤，分离，将吸附富集重金属离子的猪骨焚烧减量化处理即可;
改性猪骨处理含钴废水的吸附反应运行条件：吸附过程根据废水量和废水重金属钴浓度的多少可实现连续工作多级吸附处理，即是将吸附反应装置设置1-10个多级反应池，控制进水每个反应池的水力停留时间为2-10h，每个反应池均实现搅拌混合吸附和沉淀过程，吸附剂投加量为废水中重金属Co2+含量与改性猪骨的吸附质量比的 5-20倍。
本发明所述的一种利用氢氧化钠改性猪骨处理含钴废水的方法，该方法的主要优点：①利用改性猪骨处理含钴废水，吸附效果好，NaOH对猪骨的改性加强了其吸附的自发过程，增强了其吸附富集量;②该方法处理工艺简单，对工艺操作，经过多级串联吸附处理操作含钴废水;③该方法材料来源广，并且原材料为废弃物，后续处理简单并且可实现减量化，免产生二次污染，且成本低。
具体实施方式
实施例1
a、猪骨改性：将猪骨反复煮沸10min,去除其表面的残余物，然后将猪骨置于温度为60℃的烘箱中烘烤12h后粉碎至100目;
b、将粉碎的猪骨粉按固体质量与0.05ML-1的NaOH溶液体积比为1:80混合均匀，置于转速为90rpm min-1室温条件下摇晃20h，然后将混合样通过定性过滤纸过滤，同时用蒸馏水洗涤过滤2次，再将过滤得到的固体样品置于温度为60℃的烘箱中烘烤4h备用;
c、改性猪骨处理含钴废水的吸附反应：根据废水量和废水重金属钴浓度的多少实现连续工作多级吸附处理，即将吸附反应设置1-10个多级反应池，控制进水每个反应池的水力停留时间为2h，每个反应池均实现搅拌混合吸附和沉淀过程，将改性后的猪骨加入到含Co2+废水中，废水中重金属Co2+含量与改性猪骨的吸附量比值为1倍，置于转速为120rpm min-1，温度20℃条件下摇晃充分吸附2h，沉淀，过滤，分离，将吸附富集重金属离子的猪骨焚烧减量化处理。
实施例2
a、猪骨改性：将猪骨反复煮沸20min,去除其表面的残余物，然后将猪骨置于温度为80℃的烘箱中烘烤20h后粉碎至150目;
b、将粉碎的猪骨按固体质量与0.1ML-1的NaOH溶液体积比为1:100混合均匀，置于转速为120rpm min-1室温条件下摇晃25h，然 后将混合样通过定性过滤纸过滤，同时用蒸馏水洗涤过滤3次，再将过滤得到的固体样品置于温度为80℃的烘箱中烘烤6h备用;
c、改性猪骨处理含钴废水的吸附反应：根据废水量和废水重金属钴浓度的多少实现连续工作多级吸附处理，即将吸附反应设置1-10个多级反应池，控制进水每个反应池的水力停留时间为6h，每个反应池均实现搅拌混合吸附和沉淀过程，将改性后的猪骨加入到含Co2+废水中，废水中重金属Co2+含量与改性猪骨的吸附量比值为3倍，置于转速为140rpm min-1，温度25℃条件下摇晃充分吸附6h，沉淀，过滤，分离，将吸附富集重金属离子的猪骨焚烧减量化处理。
实施例3
a、猪骨改性：将猪骨反复煮沸30min,去除其表面的残余物，然后将猪骨置于温度为100℃的烘箱中烘烤30h后粉碎至200目;
b、将粉碎的猪骨按固体质量与0.2ML-1的NaOH溶液体积比为1:150混合均匀，置于转速为150rpm min-1室温条件下摇晃-30h，然后将混合样通过定性过滤纸过滤，同时用蒸馏水洗涤过滤3次，再将过滤得到的固体样品置于温度为100℃的烘箱中烘烤8h备用;
c、改性猪骨处理含钴废水的吸附反应：根据废水量和废水重金属钴浓度的多少实现连续工作多级吸附处理，即将吸附反应装置设置1-10个多级反应池，控制进水每个反应池的水力停留时间为2-10h，每个反应池均实现搅拌混合吸附和沉淀过程，将改性后的猪骨加入到含Co2+废水中，废水中重金属Co2+含量与改性猪骨的吸附量比值为5倍，置于转速为160rpm min-1，温度30℃条件下摇晃充分吸附10h，沉淀，过滤，分离，将吸附富集重金属离子的猪骨焚烧减量化处理。
下面是改性猪骨处理含钴废水方法的具体实施例：
从表中可以看出：经过多级串联吸附处理操作，含钴废水去除率可达到100%。