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螯合沉淀法处理含重金属离子废水

发布时间:2012-2-10 11:17:41  中国污水处理工程网

目前,我国多采用化学沉淀法处理含重金属离子废水,但由于不同的重金属离子生成氢氧化物沉淀时的最佳pH值不同,以及某些重金属离子可能与溶液中的其他离子形成络合物(增加了它在水中的溶解度),所以处理效果往往不理想。另外,重金属离子在碱性介质中生成的氢氧化物沉淀,其一部分会在排放中随着pH值的降低而重新溶解于水中。因此,需要研究和开发高效的重金属离子脱除剂,寻求更经济的处理方法。

1 螯合沉淀法机理

DTCR为长链高分子物质,含有大量的极性基(极性基中的硫原子半径较大、带负电,且易于极化变形而产生负电场),它能捕捉阳离子并趋向成键而生成难溶的氨基二硫代甲酸盐(TDC盐)。生成的TDC盐有部分是离子键或强极性键(如TDC—Ag),大多数是配价键(如TDC—Cu、TDC—Zn、TDC—Fe)。同一金属离子螯合的配价基极可能来自不同的DTCR分子,这样生成的TDC盐的分子会是高交联的、立体结构的,原DTCR的相对分子质量为(10~15)×104,而生成的难溶螯合盐的可达数百万甚至上千万,故此种金属盐一旦在水中生成,便有很好的絮凝沉析效果。

螯合沉淀法利用了DTCR在常温下能与废水中Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+等多种重金属离子迅速反应的特点,在生成不溶于水的螯合盐后再加入少量有机或(和)无机絮凝剂以形成絮状沉淀,从而达到捕集去除重金属离子的目的。

2 螯合沉淀法的特点

螯合沉淀法具有如下特点:

①处理方法简单,只要添加药剂即可除去重金属离子,且不增加设备费用;

②DTCR能与重金属离子强力螯合,去除重金属效果好;

③DTCR是高分子制剂,其与金属离子能生成良好的絮凝体,絮凝效果佳;

④污泥量少且易脱水(采用传统的化学沉淀法和低分子捕集沉淀剂处理时,往往需要投加大量的助沉剂而致使污泥量增多,且污泥不易脱水,甚至粘在滤布或滤带上而造成流道堵塞);

⑤DTCR的pH值适用范围宽,在pH=3~11范围内有效。

DTCR可用于电镀、电子、石化、金属加工、垃圾焚烧处理、电厂烟道气洗涤等行业的废水处理。

3 应用实例

3.1 电镀厂废水处理

运行条件及处理结果分别见表1、2,处理工艺见图1。

表1  处理工艺条件

Cr6+还原

反应

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

表2  处理结果

组分

Cu2+(mg/L)

Zn2+(mg/L)

Fe3+(mg/L)

总Cr(mg/L)

Ni2+(mg/L)

pH

原水

7.3

79.8

1.74

33.3

4.05

3.36

处理出水

0.0123

0.2349

0

0

0.1819

8.35

由表2可知,系统对金属离子去除效果好。此废水若用化学沉淀法处理,因各离子生成沉淀的最佳pH值不同,其去除往往不能兼顾:当pH值调至8~9时锌、镍严重超标,但若将pH值提高到9以上时则铬会因反溶而超标。螯合沉淀法则很好地解决了这个问题。具体参见http://www.topicons.com更多相关技术文档。

4 结语

螯合沉淀法是对含重金属离子废水进行化学处理的一种新方法,同时也为废水处理的沉淀理论开辟了新的研究领域,并为开发出更多的螯合沉淀处理废水的新方法提供了理论依据。

DTCR能够去除多种重金属离子,非常适合在电子、电镀、石化等行业推广应用。(谷腾水网)

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