螯合沉淀法處理含重金屬離子廢水
目前，我國多采用化學(xué)沉淀法處理含重金屬離子廢水，但由于不同的重金屬離子生成氫氧化物沉淀時的最佳pH值不同，以及某些重金屬離子可能與溶液中的其他離子形成絡(luò)合物(增加了它在水中的溶解度)，所以處理效果往往不理想。另外，重金屬離子在堿性介質(zhì)中生成的氫氧化物沉淀，其一部分會在排放中隨著pH值的降低而重新溶解于水中。因此，需要研究和開發(fā)高效的重金屬離子脫除劑，尋求更經(jīng)濟(jì)的處理方法。?
1 螯合沉淀法機(jī)理
DTCR為長鏈高分子物質(zhì)，含有大量的極性基(極性基中的硫原子半徑較大、帶負(fù)電，且易于極化變形而產(chǎn)生負(fù)電場)，它能捕捉陽離子并趨向成鍵而生成難溶的氨基二硫代甲酸鹽(TDC鹽)。生成的TDC鹽有部分是離子鍵或強(qiáng)極性鍵(如TDC—Ag)，大多數(shù)是配價鍵(如TDC—Cu、TDC—Zn、TDC—Fe)。同一金屬離子螯合的配價基極可能來自不同的DTCR分子，這樣生成的TDC鹽的分子會是高交聯(lián)的、立體結(jié)構(gòu)的，原DTCR的相對分子質(zhì)量為(10～15)×104，而生成的難溶螯合鹽的可達(dá)數(shù)百萬甚至上千萬，故此種金屬鹽一旦在水中生成，便有很好的絮凝沉析效果。 螯合沉淀法利用了DTCR在常溫下能與廢水中Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+等多種重金屬離子迅速反應(yīng)的特點(diǎn)，在生成不溶于水的螯合鹽后再加入少量有機(jī)或(和)無機(jī)絮凝劑以形成絮狀沉淀，從而達(dá)到捕集去除重金屬離子的目的。?
2 螯合沉淀法的特點(diǎn)
螯合沉淀法具有如下特點(diǎn)： ①處理方法簡單，只要添加藥劑即可除去重金屬離子，且不增加設(shè)備費(fèi)用； ②DTCR能與重金屬離子強(qiáng)力螯合，去除重金屬效果好； ③DTCR是高分子制劑，其與金屬離子能生成良好的絮凝體，絮凝效果佳； ④污泥量少且易脫水(采用傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法和低分子捕集沉淀劑處理時，
3 應(yīng)用實(shí)例
3.1 電鍍廠廢水處理 運(yùn)行條件及處理結(jié)果分別見表1、2，處理工藝見圖1。
| Cr6+還原 | 反應(yīng) | 沉淀 | |||
| Na2S2O5(mg/L) | H2SO4(mg/L) | pH | NaOH(mg/L) | DTCR(mg/L) | PAM(mg/L) |
| 213 | 88 | 2.52 | 444 | 100 | 1 |
| 組分 | Cu2+(mg/L) | Zn2+(mg/L) | Fe3+(mg/L) | 總Cr(mg/L) | Ni2+(mg/L) | pH |
| 原水 | 7.3 | 79.8 | 1.74 | 33.3 | 4.05 | 3.36 |
| 處理出水 | 0.0123 | 0.2349 | 0 | 0 | 0.1819 | 8.35 |
由表2可知，系統(tǒng)對金屬離子去除效果好。此廢水若用化學(xué)沉淀法處理，因各離子生成沉淀的最佳pH值不同，其去除往往不能兼顧：當(dāng)pH值調(diào)至8～9時鋅、鎳嚴(yán)重超標(biāo)，但若將pH值提高到9以上時則鉻會因反溶而超標(biāo)。螯合沉淀法則很好地解決了這個問題。3.2 印刷電路板廠廢水處理 運(yùn)行條件及處理結(jié)果分別見表3、4，處理
| 反應(yīng) | 沉淀 | ||
| DTCR | NaOH | FeCl3 | PAM |
| 180 | 64 | 210 | 2 |
| 組分 | Cu2+(mg/L) | pH |
| 原水 | 19.6 | 4.5 |
| 處理出水 | 0.36 | 7.2 |
| 注：廢水中絡(luò)合劑EDTA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.9%。 |
由表4可知，絡(luò)合劑EDTA(能與銅離子形成穩(wěn)定性較高的絡(luò)合物而干擾氫氧化銅沉淀)對處理效果影響不大，采用螯合沉淀法處理出水可達(dá)標(biāo)。?
4 結(jié)語?
螯合沉淀法是對含重金屬離子廢水進(jìn)行化學(xué)處理的一種新方法，同時也為廢水處理的沉淀理論開辟了新的研究領(lǐng)域，并為開發(fā)出更多的螯合沉淀處理廢水的新方法提供了理論依據(jù)。? DTCR能夠去除多種重金屬離子，非常適合在電子、電鍍、石化等行業(yè)推廣應(yīng)用。
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