本发明涉及一种膨润土负载硫化改性纳米铁复合材料在磁场作用下处理含铬废水的方法，步骤为：向含铬废水中加入膨润土负载硫化改性纳米铁材料，在磁场作用下，搅拌反应。本发明通过硫化改性和外加磁场的方法来提高膨润土负载硫化改性纳米铁的反应活性，加快重金属铬的去除速率。该方法对于铬的去除效率远大于膨润土负载纳米铁，并且膨润土负载硫化改性纳米铁材料使用简单、减少药剂投加量、环境友好;在含重金属的废水处理方面具有广泛的应用前景。

　　1.一种膨润土负载硫化改性纳米铁复合材料在磁场作用下处理含铬废水的方法，包括步骤如下：

　　向含铬废水中加入膨润土负载硫化改性纳米铁材料，在磁场条件下搅拌反应，即完成含铬废水的处理。

　　2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，0<废水中铬的浓度≤100mg。

　　3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的磁场条件的磁场强度≤20mT。

　　4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，膨润土负载硫化改性纳米铁材料的投加量为0.1-1g/L废水。

　　5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，搅拌反应的搅拌转速为300-500r/min，搅拌反应时间为10-60min。

　　6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的膨润土负载硫化改性纳米铁材料中硫铁摩尔比为0.5-0.6:1。

　　7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的膨润土负载硫化改性纳米铁材料中硫化改性纳米零价铁与膨润土质量比为1:1。

　　8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将含铬废水调节至酸性或中性。

　　9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的膨润土负载硫化改性纳米铁材料按以下方法制备得到：

　　(A)将硼氢化钠和硫代硫酸钠溶于乙醇水溶液，得到混合液;

　　(B)向步骤(A)的混合液中加入膨润土，混合均匀;

　　(C)向步骤(B)的混合液中通入氮气，搅拌去除氧气;

　　(D)向步骤(C)的混合液中加入三氯化铁溶液，持续搅拌30-40min，得到含膨润土负载硫化改性纳米铁材料的混合溶液;

　　(E)将步骤(D)得到的产物进行固液分离，固体真空冷冻干燥，得到膨润土负载硫化改性纳米铁材料。

　　10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(A)中乙醇水溶液中乙醇与水的体积比为1：(3-5)，硼氢化钠与硫代硫酸钠的质量比为1：(0.34-0.5)，硼氢化钠的质量与乙醇水溶液的体积比为1：(450-500)g/mL。

　　一种膨润土负载硫化改性纳米铁复合材料在磁场作用下处理含铬 的方法

　　本发明属于水处理领域，具体涉及一种膨润土负载硫化改性纳米铁复合材料在磁场作用下处理含铬废水的方法。

　　重金属铬,尤其是六价铬,已经被分类为具有潜在致癌性，对人体、动物、植物和微生物有高致毒性。目前含铬废水的处理方法主要有化学沉淀法、离子交换法和膜分离法。化学沉淀法主要是向废水中投加氢氧化钙,但氢氧化钙投加量太大,会产生大量含重金属污泥离子;交换法工艺复杂,树脂容易老化;膜分离法成本过高,膜孔容易堵塞。寻找高活性材料去除废水中的铬已受到水处理领域关注。

　　用零价铁、尤其是纳米零价铁去除铬成为了一个非常活跃的研究领域，但在实际应用中纳米零价铁材料仍然存在一些问题需要解决,如纳米零价铁的合成条件不易控制、极易团聚、空气稳定性差和亲水性差等。膨润土负载纳米铁对废水中六价铬的去除较纳米零价铁去除率有所提高，比如：中国专利文件CNA公开一种改性膨润土负载纳米铁水处理剂,将改性膨润土与纳米铁按重量比为3∶7～9∶1均匀混合后,采用强还原剂还原,制备得改性膨润土负载纳米铁水处理剂。虽然膨润土的静电排斥和空间位阻等作用能使铁颗粒不易聚集,也不易被氧化,但是，膨润土表面带负电,纳米铁疏水性较强,对阴离子铬酸根的吸附能力仍较弱,去除效果不够理想。

　　针对现有技术的缺陷，尤其是现有技术中膨润土负载纳米铁吸附能力较差，而且反应活性较差的缺陷。本发明提供一种膨润土负载硫化改性纳米铁复合材料在磁场作用下处理含铬废水的方法。该方法能够极大地提高铬的去除效率,并且具有环境友好、使用简单、药剂投加量少、成本低廉、适用相对较广等优点，解决了零价铁应用方面的不足。

　　本发明将膨润土负载纳米铁进行简单的硫化改性,制备得到膨润土负载硫化改性纳米铁材料，在弱磁场作用下将该材料用于处理含铬废水。

　　本发明的技术方案如下：

　　一种膨润土负载硫化改性纳米铁复合材料在磁场作用下处理含铬废水的方法，包括步骤如下：

　　向含铬废水中加入膨润土负载硫化改性纳米铁材料，在磁场条件下搅拌反应，即完成含铬废水的处理。

　　根据本发明，优选的，0<废水中铬的浓度≤100mg/L，进一步优选0<废水中铬的浓度≤50mg/L。

　　根据本发明，优选的，所述的磁场条件的磁场强度≤20mT;进一步优选,可在废水处理反应器底部放置环形磁铁提供磁场强度≤20mT的非均匀磁场。

　　根据本发明，优选的，膨润土负载硫化改性纳米铁材料的投加量为0.1-1g/L废水。

　　根据本发明，优选的，搅拌反应的搅拌转速为300-500r/min，进一步优选400r/min;

　　优选的，搅拌反应时间为10-60min。

　　根据本发明,反应进行到3min时，铬的去除率可达到79%,反应进行到15min后铬的去除率达94%以上。

　　根据本发明，优选的，所述的膨润土负载硫化改性纳米铁材料中硫铁摩尔比为0.5-0.6:1，进一步优选0.56：1;

　　优选的，所述的膨润土负载硫化改性纳米铁材料中硫化改性纳米零价铁与膨润土质量比为1:1。

　　根据本发明，优选的，将含铬废水调节至酸性或中性;进一步优选的，将含铬废水调节至pH=4-7，最优选4-5。

　　根据本发明，优选的，所述的膨润土负载硫化改性纳米铁材料按以下方法制备得到：

　　(A)将硼氢化钠和硫代硫酸钠溶于乙醇水溶液，得到混合液;

　　(B)向步骤(A)的混合液中加入膨润土，混合均匀;

　　(C)向步骤(B)的混合液中通入氮气，搅拌去除氧气;

　　(D)向步骤(C)的混合液中加入三氯化铁溶液，持续搅拌30-40min，得到含膨润土负载硫化改性纳米铁材料的混合溶液;

　　(E)将步骤(D)得到的产物进行固液分离，固体真空冷冻干燥，得到膨润土负载硫化改性纳米铁材料。

　　根据本发明膨润土负载硫化改性纳米铁材料的制备方法，优选的，步骤(A)中乙醇水溶液中乙醇与水的体积比为1：(3-5)，进一步优选1:4;

　　优选的，硼氢化钠与硫代硫酸钠的质量比为1：(0.34-0.5)，硼氢化钠的质量与乙醇水溶液的体积比为1：(450-500)g/mL。

　　根据本发明膨润土负载硫化改性纳米铁材料的制备方法，优选的，步骤(B)中按最终的硫化改性纳米零价铁与膨润土质量比为1:1控制膨润土的加入量;

　　根据本发明膨润土负载硫化改性纳米铁材料的制备方法，优选的，步骤(D)中三氯化铁的加入量与步骤(A)中硼氢化钠的质量比为(2-3)：1;

　　优选的，三氯化铁溶液的浓度为9-10g/L。

　　根据本发明膨润土负载硫化改性纳米铁材料的制备方法，优选的，步骤(E)中固液分离的方式为离心分离。

　　本发明的有益效果如下：

　　本发明对弱磁场作用下膨润土负载硫化改性纳米铁材料去除含重金属铬的废水进行研究,发现膨润土负载硫化改性纳米铁材料能极大地提高膨润土负载纳米铁的反应活性,同时弱磁场可以显著提高膨润土负载硫化改性纳米铁材料的活性,加速污染物的去除。

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还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72-和CrO42-)工业废水的常用方法，过程如下：

转化后所得溶液中铬元素的含量为28.6 g／L， CrO42-有转化为Cr2O72-，下列说法不正确的是

A．溶液颜色保持不变，说明上述可逆反应达到平衡状态

C．常温下转化反应的平衡常数K=1×1014，则转化后所得溶液的pH=5