螯合沉淀法处理含重金属离子废水

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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.chinahkjt.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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