一种含重金属铬废水的处理方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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&(0!1)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。
[0004]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】
[0005]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。
[0006]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厚的河道游泥5?8kg，放置于干燥机中，在60?70°C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°C，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°C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，混合均勾后，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腐殖质游泥粉末，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°C，在有氧环境下培养5?8h，再控制溶解氧为0.1?0.3 mg/L，温度为26?32°C，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。
[0007]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。
[0008]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。
【具体实施方式】
[0009]首先取8?10cm厚的河道游泥5?8kg，放置于干燥机中，在60?70°C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；然后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°C，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 °C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；随后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腐殖质游泥粉末，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；接下来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°C，在有氧环境下培养5?8h，再控制溶解氧为0.1?0.3 mg/L,温度为26?32°C，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；最后将上述生长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。
[0010]实例1
首先取8m厚的河道淤泥5kg，放置于干燥机中，在60°C下干燥20min，使得淤泥含水率为7%，然后静置冷却至室温，并使其上下分层，之后轻轻刮去上层4cm厚的河道淤泥，得下层河道腐殖质淤泥；然后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%的质量分数为35%的盐酸溶液，以及腐殖质淤泥质量3%的葡萄糖和1 %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°C，密封发酵10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°C下干燥处理30min后，移入碾磨机中碾磨成粉末，随后再加入200g氯化钠，混合均匀后，密封静置2天，进行钠化处理；随后将钠化后得到的腐殖质淤泥粉末撒入装有3L含铬废水的容器中，其中每升废水中撒入10g腐殖质淤泥粉末，并充分搅拌45min，之后静置40min后，移入离心分离机中，以300r/min的转速离心分离15min，去上层清液，得沉淀物，随后将得到的沉淀物与化工污