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，在生成不溶于水的螯合鹽后再加入少量有機或(和)無機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
螯合沉淀法具有如下特點：
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)備費用；
②DTCR能與重金屬離子強力螯合，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，往往需要投加大量的助沉劑而致使污泥量增多，且污泥不易脫水，甚至粘在濾布或濾帶上而造成流道堵塞)；
⑤DTCR的pH值適用范圍寬，在pH=3～11范圍內(nèi)有效。
DTCR可用于電鍍、電子、石化、金屬加工、垃圾焚燒處理、電廠煙道氣洗滌等行業(yè)的廢水處理。
3 應(yīng)用實例
3.1 電鍍廠廢水處理
運行條件及處理結(jié)果分別見表1、2，處理工藝見圖1。
|
表1 處理工藝條件 | |||||
|
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 |
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表2 處理結(jié)果 | ||||||
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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。具體參見http://lj-lighting.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。
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。（谷騰水網(wǎng)）
