一种纳米催化电解实验室含六价铬废水的方法技术

本发明专利技术属于废水处理领域，公开了一种纳米催化电解实验室含六价铬废水的方法，所述方法采用钛基纳米级贵金属氧化物涂层阳极，在通电的情况下产生化学活性很强的自由基，将六价铬转化为三价铬。本发明专利技术设备由一块钛基纳米级贵金属氧化物涂层极板、一块普通钛基极板和直流电源组成，在废水中添加盐保持一定的盐度，不需要投加额外的化学试剂；能高效的将六价铬转化为三价铬，转化率达到99.5％以上，且对各种条件的废水都有较好的适应性。所需的电压较小(6V左右)，能耗较小。

Nano catalytic electrolysis laboratory method for containing six valence chromium waste water

The invention belongs to the field of wastewater treatment, discloses a method for electrolyzing laboratory nano catalyst containing six chromium wastewater, the method of using titanium based nano noble metal oxide anode coating, in the case of electricity produced a very strong chemical activity of free radicals, six hexavalent chromium into trivalent chromium. The invention is composed of a titanium based nano noble metal oxide coated plate, a piece of ordinary titanium plate and a DC power supply, add salt to maintain a certain salinity in the wastewater, without adding additional chemical reagents; efficient six chromium into trivalent chromium, the conversion rate reached more than 99.5% and the wastewater of various conditions have better adaptability. The required voltage is smaller (about 6V), and the energy consumption is smaller.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米催化电解实验室含六价铬废水的方法
本专利技术属于废水处理领域，尤其涉及一种纳米催化电解实验室含六价铬废水方法。
技术介绍
目前，由于铬及其化合物在实际中的大量应用，我国大量科学实验室常常会做与铬有关的实验探究其物化性质、去除规律、毒性实验等等，若实验室含六价铬废水若未经处理排放则会成为一个高浓度的集中污染源，因此实验室废水中的六价铬也是值得我们关注的一个污染源。目前，含Cr(VI)废水处理方法主要包括化学还原法、离子交换法、膜分离法、吸附法、萃取法等，但这些处理方法都有一定的局限性。化学还原法是一种常用的方法，但是，处理含铬废水会产生大量的难于处理的沉渣污泥，如果对沉渣污泥处理不好将产生二次污染。离子交换法处理工艺较为复杂，且成本高，一次投资大，占地面积大，会产生过量的再生废液，处理周期较长，有机物的存在会污染离子交换树脂，排出大量含盐废水易引起管道腐蚀，普遍适用性差，只适宜于含Cr(VI)浓度不太高的废水处理过程。膜分离法目前在技术上还不十分成熟；且膜的成本相对较高，使用一段时间需对其进行再生或者更换，操作费用较大。吸附法需消耗大量吸附剂，设备庞大，并且处理的铬离子仅仅是从废水中转移到吸附剂中，吸附后吸附剂中的铬离子脱附(吸附剂的再生)仍存在一定的技术难度。综上所述，现有技术存在的问题是：上述方法在处理含六价铬废水的过程中，要加入大量的药剂进行处理或再生，产生了大量的固废(或危废)，增加了处理的成本。实验室含铬废水若未经处理排放则会成为一个高浓度的集中污染源，现在缺乏一种对六价铬废水进行简便高效处理的方法。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种纳米催化电解实验室含六价铬废水方法。本专利技术是这样实现的：采用纳米催化电解电极，在一定的电压、盐度条件下，产生活性极强的自由基，能将六价铬离子还原成三价铬，转化率达到99％以上；由于在电解过程中仅加入少量(3％)的氯化钠，且对环境无害；极大地减少了其他方法所需耗用的化学试剂，是一种绿色环保的污染治理方法。一种纳米催化电解实验室含六价铬废水方法，所述纳米催化电解实验室含六价铬废水方法采用钛基纳米级贵金属氧化物涂层阳极，在通电的情况下产生化学活性很强的自由基，将六价铬转化为三价铬，降低六价铬污染物的浓度。进一步，所述纳米催化电解实验室含六价铬废水方法，具体包括：取六价铬模拟废水：取适当重铬酸钾配制成100mg/L的六价铬溶液，再稀释至浓度10mg/L；加入NaCl，保持一定电压；通过纳米催化电解法处理一定时间，将六价铬转化为三价铬。进一步，取六价铬模拟废水，具体包括：取适当重铬酸钾于烘箱中120℃烘2小时后，称取0.2829g，溶解稀释到1L，配制成100mg/L的六价铬溶液；取200mL于2L大烧杯中稀释至2L，六价铬模拟废水浓度为10mg/L。进一步，加入NaCl，加入量为废水体积的3％，保持电压为6V。进一步，通过纳米催化电解法处理5分钟。本专利技术另一目的在于提供一种纳米催化电解仪。本专利技术的优点及积极效果为：本方法分析了纳米催化电解实验室含铬废水，及其中六价铬的转化效率及规律，同时获取到高效的铬废水处理方法。本工艺设备构成简单，由一块钛基纳米级贵金属氧化物涂层极板、一块普通钛基极板和电解器电源组成，将该纳米催化电解仪应用于含六价铬废水的处理应该是创造性的。在处理含六价铬废水过程中，不需要投加额外的还原剂就能高效的将六价铬转化为三价铬且对各种条件的废水都有较好的适应性。所需的电压较小(6V左右)，能耗较小。本专利技术分析了盐度对六价铬纳米催化电解效果存在影响，在其他影响因素不变的条件下，盐度越高，六价铬转化率越高。电压的变化会导致六价铬转化率的变化，电压较高时六价铬转化较快，转化率较大。随着电解过程的进行，含铬废水的pH有上升的趋势，并且初始酸性含铬废水电解时，pH会较快上升至接近中性，然后逐渐变碱。相对于碱性原液，酸性和近中性原液电解时转化较快，电解相同时间转化率较大。附图说明图1是本专利技术实施提供的纳米催化电解实验室含六价铬废水方法流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实验室含六价铬废水若未经处理排放则会成为一个高浓度的集中污染源，现有缺乏一种对六价铬废水进行简便、有效处理的方法。下面结合附图及具体实施例对本专利技术的应用原理作进一步描述。本专利技术实施提供的纳米催化电解实验室含六价铬废水方法采用钛基纳米级贵金属氧化物涂层阳极，在通电的情况下能产生化学活性很强的自由基：如Cl·、H·、O·等，从而达到降低污染物浓度的目的。如图1所示，本专利技术实施提供的纳米催化电解实验室含六价铬废水方法包括以下步骤：S101：取六价铬模拟废水：取适当重铬酸钾于烘箱中120℃烘2小时后，称取0.2829g，溶解稀释到1L，配制成100mg/L的六价铬溶液；取200mL于2L大烧杯中稀释至2L，六价铬模拟废水浓度为10mg/L。S102：保持电压为6V，加入NaCl，加入量为废水体积的3％。S103：通过纳米催化电解法处理5分钟；六价铬转化率达到100％。下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述。实验室配制六价铬模拟废水(10mg/L)2L，通过纳米催化电解法处理不同时间，采用分光光度法分别测定废水中六价铬和总铬浓度。在不同盐度、电解电压和初始pH条件下分析六价铬转化率的变化规律。见表1、2、3。表1.不同盐度下六价铬纳米催化电解实验数据表2.不同电解电压条件下六价铬纳米催化电解实验数据表3.原液不同初始pH条件下六价铬纳米催化电解实验数据下面结合纳米催化电解实验室含六价铬废水方法对本专利技术作进一步描述。实验仪器：纳米催化电解器电源(TPR-3030D，香港龙威仪器仪表有限公司)，纳米催化电解器(厦门波鹰科技有限公司)，纳米催化电解电极极板尺寸：长×宽＝25cm×10cm，板间距1.5cm，紫外可见分光光度计(UV-5200，上海元析仪器有限公司)。下面结合操作过程对本专利技术作进一步描述。1、不同盐度条件下纳米催化电解六价铬的效果：取适当重铬酸钾于烘箱中120℃烘2小时后，称取0.2829g，溶解稀释到1L，配制成100mg/L的六价铬溶液，取200mL于2L大烧杯中稀释至2L(浓度约10mg/L)，保持电压为5V，分别在加入30g、60g、90gNaCl情况下，通过纳米催化电解法处理不同时间，测定废水中六价铬和总铬浓度，计算六价铬转化率，结果如下：表4.不同盐度条件下六价铬的转化效率在盐度越高的条件下，纳米催化电解六价铬其转化率越高，但在加入NaCl质量超过60g后转化率增长不明显，所以综合选取60g即可。2、不同电压条件下纳米催化电解六价铬的效果取适当重铬酸钾于烘箱中120℃烘2小时后，称取0.2829g，溶解稀释到1L，配制成100mg/L的六价铬溶液，取200mL于2L大烧杯中稀释至2L(浓度约10mg/L)，加入60gNaCl。分别在电压3V、4V、6V条件下，通过纳米催化电解法处理不同时间，测定废水中六价铬和总铬浓度，计算六价铬转化率，结果如下：表5.不同电压条件下六价铬的转化效率在电压越高的条件下，纳米催化电解六价本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米催化电解实验室含六价铬废水方法，其特征在于，所述纳米催化电解实验室含六价铬废水方法采用钛基纳米级贵金属氧化物涂层阳极，在通电的情况下产生化学活性很强的自由基，将六价铬转化为三价铬，降低污染物的浓度。

【技术特征摘要】
1.一种纳米催化电解实验室含六价铬废水方法，其特征在于，所述纳米催化电解实验室含六价铬废水方法采用钛基纳米级贵金属氧化物涂层阳极，在通电的情况下产生化学活性很强的自由基，将六价铬转化为三价铬，降低污染物的浓度。2.如权利要求1所述的纳米催化电解实验室含六价铬废水的方法，其特征在于，所述纳米催化电解实验室含六价铬废水的方法，具体包括：配制六价铬模拟废水：取重铬酸钾配制成100mg/L的六价铬溶液，再稀释至浓度10mg/L；加入NaCl，保持一定电压；通过纳米催化电解法处理一定时间，将六价铬转化为三价铬。3.如权利要求2所述的纳米催化电解实验室...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建清，陈立义，巫晶晶，朱海博，黄星星，王清谚，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：福建,35