本發明專利技術公開了一種利用納米二氧化鈦改性顆粒去除水中有毒重金屬的方法?，F有的方法是在廢水中投入大量的堿性材料，這樣造成了材料的浪費，增加了廢水處理成本。本發明專利技術首先向污染的水體中納米二氧化鈦改性顆粒，然后將兩者充分混合并沉淀，留下吸附有有毒重金屬的納米二氧化鈦改性顆粒；最后將吸附有有毒重金屬的納米二氧化鈦改性顆粒轉移到回收池中，在回收池中加入的稀酸溶液，回收從納米二氧化鈦改性顆粒上解吸出來的有毒重金屬。本發明專利技術一方面可以高效地去除廢水中高濃度的有毒重金屬；另一方面大大減少了處理材料的投放量，特別是避免了強酸和強堿的投放，大量節約了成本。
【技術實現步驟摘要】
本 專利技術涉及一種水處理方法，特別是一種不需要堿化過程便能高效去除水體中銅、鉛、鎘有毒重金屬的方法。
技術介紹
銅、鉛、鎘是現代工業廣泛使用和排放的重金屬。水體中如含有一定量的銅、鉛、鎘元素，對生物體的毒性很大，如果人體和動物攝入過量的銅、鉛、鎘有毒金屬離子將導致人體和動物內臟受損，新陳代謝系統失調，且損害作用不可逆，嚴重時會使人和動物致死。在我國，電池制造業、電鍍業、制革業和冶金業等企業廢水中普遍含有高濃度的銅、鉛、鎘等有毒重金屬。這些行業的廢水必須首先將水中高濃度的有毒重金屬去除，然后才能進行后續的廢水COD和氮磷等營養元素的去除，最終納入污水管網。針對工業廢水有毒重金屬廢水的去除，目前通常使用的方法是往廢水中投入大量的堿性材料，如石灰、碳酸鈣等物質，使得廢水的PH上升到強堿性，利用有毒重金屬在強堿性環境下的沉淀作用從而去除重金屬。 但此方法存在以下缺點一是要使偏酸性的含有高濃度重金屬廢水PH上升至強堿性需要投入大量的堿性物質，最終導致處理污泥量過多等問題；二是在有毒重金屬沉淀之后，需要在廢水中加入強酸，使得廢水的PH值回到中性左右以滿足后續的水處理工藝，這樣造成了材料的浪費，增加了廢水處理成本；三是加強堿后沉淀的含有有毒重金屬的污泥屬于危險廢物范疇，需要運送相關部門集中處理，這樣既造成了資源的浪費也增加了危險廢物處理壓力。納米二氧化鈦具有良好的光催化效能和對重金屬的強吸附性能，通常人們利用納米二氧化鈦進行光催化降解水體中的有機污染物，或者利用納米二氧化鈦來富集一般水體中痕量重金屬，而對利用納米二氧化鈦吸附去除工業廢水中的重金屬方面還沒有相關報道和技術方法。
技術實現思路
本專利技術的目的就是針對目前如何有效去除工業廢水中銅、鉛、鎘有毒重金屬的問題，從而提供一種成本低、去除效果好、環境友好型的利用改性納米二氧化鈦顆粒去除工業廢水中高濃度有毒重金屬的水處理方法。本專利技術方法的具體步驟是首先，向含有毒重金屬污染的水體中，投入20 100克/噸水的納米二氧化鈦改性顆粒，所述的有毒重金屬包括銅、鉛和鎘；然后，將投入的納米二氧化鈦改性顆粒與污染水體充分混合30 60分鐘，并沉淀2 3小時，沉淀之后將池中處理過的污水排出，留下吸附有有毒重金屬的納米二氧化鈦改性顆粒；最后，將吸附有有毒重金屬的納米二氧化鈦改性顆粒轉移到回收池中，在回收池中加入2 6 mol/L的稀酸溶液，稀酸溶液與沉淀物的體積比為1:1 ；回收從納米二氧化鈦改性顆粒上解吸出來的有毒重金屬。所述的稀酸溶液包括硝酸溶液、硫酸溶液或鹽酸溶液。所述的納米二氧化鈦改性顆粒制備方法為首先將納米二氧化鈦粉末與去離子水以質量比1 50充分混合；然后將混合物放入超聲波發生器內超聲30分鐘，取出混合物后靜置沉淀2 3天；取出在容器內未沉淀的懸浮的淡藍色的膠體狀懸浮液，即得到了納米二氧化鈦改性顆粒。本專利技術方法利用納米二氧化鈦改性顆粒對銅、鉛、鎘具有巨大吸附能力，并且吸附了有毒重金屬的納米二氧化鈦改性顆粒能有效地發生自身絮凝沉淀，從而有效地去除廢水中的高濃度的有毒重金屬離子。本專利技術解決了以往投加堿性材料對水中銅、鉛、鎘有毒重金屬去除工藝帶來的堿性污水后期需加酸調節水體PH的問題，利用納米二氧化鈦改性顆粒高效吸附水中銅、鉛、鎘有毒重金屬，使得銅、鉛、鎘有毒重金屬得到有效去除，并在后續的沉淀和酸解工藝中使污泥中銅、鉛、鎘有毒重金屬得到回收再利用。本專利技術方法對于以往的加堿法相比，一方面可以高效地去除廢水中高濃度的有毒重金屬；另一方面大大減少了處理材料的投放量，特別是避免了強酸和強堿的投放，大量節約了成本；還有一方面就是使沉淀污泥進行低濃度酸洗脫，做到了有毒重金屬的資源回收。另外，本專利技術以企業現有的水處理工藝為基礎，不需要進行大規模的技術改造，具有較高的可操作性；同時投加的納米二氧化鈦改性顆粒相對量較低且不改變原有廢水的PH值，有利于工業廢水處理工藝的經濟運行，具有較高的實用性。具體實施例方式實施例1 首先，向含有毒重金屬污染的水體(含電鍍廢水)中，投入20克/噸水的納米二氧化鈦改性顆粒；然后，將投入的納米二氧化鈦改性顆粒與污染水體充分混合30分鐘，并沉淀2 小時，沉淀之后將池中處理過的污水排出，留下吸附有有毒重金屬的納米二氧化鈦改性顆粒；最后，將吸附有有毒重金屬的納米二氧化鈦改性顆粒轉移到回收池中，在回收池中加入 2mol/L的鹽酸溶液，鹽酸溶液與沉淀物的體積比為1:1 ；回收從納米二氧化鈦改性顆粒上解吸出來的有毒重金屬。實驗結果顯示，在沉淀之后，原水體中的銅、鉛和鎘濃度已經低于原子吸收光譜儀檢測限，證明加入納米二氧化鈦改性顆粒之后，原水中的銅、鉛、鎘已經得到完全去除。利用 2 mol/L的鹽酸溶液回收有毒重金屬的效率可以達到90%以上。實施例2首先，向含有毒重金屬污染的水體中，投入100克/噸水的納米二氧化鈦改性顆粒；然后，將投入的納米二氧化鈦改性顆粒與污染水體充分混合60分鐘，并沉淀3小時，沉淀之后將池中處理過的污水排出，留下吸附有有毒重金屬的納米二氧化鈦改性顆粒；最后，將吸附有有毒重金屬的納米二氧化鈦改性顆粒轉移到回收池中，在回收池中加入6 mol/L的鹽酸溶液，鹽酸溶液與沉淀物的體積比為1:1 ；回收從納米二氧化鈦改性顆粒上解吸出來的有毒重金屬。實驗結果顯示，在沉淀之后，原水體中的銅、鉛和鎘濃度已經低于原子吸收光譜儀檢測限，證明加入納米二氧化鈦改性顆粒之后，原水中的銅、鉛、鎘已經得到完全去除。利用 6 mol/L的鹽酸溶液回收有毒重金屬的效率可以達到95%以上。實施例3首先，向含有毒重金屬污染的水體中，投入60克/噸水的納米二氧化鈦改性顆粒 ’然后，將投入的納米二氧化鈦改性顆粒與污染水體充分混合40分鐘，并沉淀3小時，沉淀之后將池中處理過的污水排出，留下吸附有有毒重金屬的納米二氧化鈦改性顆粒；最后，將吸附有有毒重金屬的納米二氧化鈦改性顆粒轉移到回收池中，在回收池中加入4 mol/L的鹽酸溶液，鹽酸溶液與沉淀物的體積比為1:1 ；回收從納米二氧化鈦改性顆粒上解吸出來的有毒重金屬。實 驗結果顯示，在沉淀之后，原水體中的銅、鉛和鎘濃度已經低于原子吸收光譜儀檢測限，證明加入納米二氧化鈦改性顆粒之后，原水中的銅、鉛、鎘已經得到完全去除。利用 4 mol/L鹽酸溶液回收有毒重金屬的效率可以達到95%以上。實施例4首先，向含有毒重金屬污染的水體中，投入30克/噸水的納米二氧化鈦改性顆粒 ’然后，將投入的納米二氧化鈦改性顆粒與污染水體充分混合40分鐘，并沉淀2. 5小時，沉淀之后將池中處理過的污水排出，留下吸附有有毒重金屬的納米二氧化鈦改性顆粒；最后，將吸附有有毒重金屬的納米二氧化鈦改性顆粒轉移到回收池中，在回收池中加入4 mol/L的硝酸溶液，硝酸溶液與沉淀物的體積比為1:1 ；回收從納米二氧化鈦改性顆粒上解吸出來的有毒重金屬。實驗結果顯示，在沉淀之后，原水體中的銅、鉛和鎘濃度已經低于原子吸收光譜儀檢測限，證明加入納米二氧化鈦改性顆粒之后，原水中的銅、鉛、鎘已經得到完全去除。利用 4 mol/L的硝酸溶液回收有毒重金屬的效率約為75%。實施例5首先，向含有毒重金屬污染的水體中，投入60克/噸水的納米二氧化鈦改性顆粒 ’然后，將投入的納米二氧化鈦改性顆粒與污染水體充分混合40本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．利用納米二氧化鈦改性顆粒去除水中有毒重金屬的方法，其特征在于該方法包括如下步驟：首先，向含有毒重金屬污染的水體中，投入２０～１００克／噸水的納米二氧化鈦改性顆粒，所述的有毒重金屬包括銅、鉛和鎘；然后，將投入的納米二氧化鈦改性顆粒與污染水體充分混合３０～６０分鐘，并沉淀２～３小時，沉淀之后將池中處理過的污水排出，留下吸附有有毒重金屬的納米二氧化鈦改性顆粒；最后，將吸附有有毒重金屬的納米二氧化鈦改性顆粒轉移到回收池中，在回收池中加入２～６ ｍｏｌ／Ｌ的稀酸溶液，稀酸溶液與沉淀物的體積比為１：１；回收從納米二氧化鈦改性顆粒上解吸出來的有毒重金屬；所述的稀酸溶液包括硝酸溶液、硫酸溶液或鹽酸溶液。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：方婧，
申請(專利權)人：浙江工商大學，
類型：發明
國別省市：86
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