重金屬捕集劑對(duì)水中微量絡(luò)合銅離子去除研究.pdf

1、針對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)沉淀法用NaOH和Ca(OH)2等常規(guī)藥劑對(duì)微量絡(luò)合態(tài)重金屬離子深度處理效果不佳、難以達(dá)標(biāo)的難題,論文選用二硫代氨基甲酸鹽類(DTCS)重金屬捕集劑,對(duì)常見(jiàn)的Cu-NH3、Cu-Cit、Cu-EDTA等三種絡(luò)合態(tài)Cu2+進(jìn)行了深度處理研究。
　　 與游離態(tài)Cu2+相比,要使絡(luò)合態(tài)Cu2+排放達(dá)標(biāo),需要加入更多的重金屬捕集劑,初始Cu2+濃度為5mg/L,的Cu-NH3、Cu-Cit、Cu-EDTA三種絡(luò)合態(tài)Cu2+需

2、投加15、30和30mg/L的DTCS捕集劑,才能達(dá)到Cu2+0.5mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)。而使同樣濃度的游離態(tài)Cu2+達(dá)標(biāo)僅需8mg/L的捕集劑。論文考察了初始pH、反應(yīng)和沉淀時(shí)間、反應(yīng)溫度、Cu2+和絡(luò)合劑不同濃度比對(duì)最終重金屬去除效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,pH越高越有利于絡(luò)合態(tài)Cu2+的去除,Cu-NH3、Cu-Cit、Cu-EDTA等三種絡(luò)合態(tài)Cu2+的最佳初始pH范圍分別為9-10.5,9-11和12左右。而pH值進(jìn)一步提高時(shí),各

3、自的去除率反而有所降低。反應(yīng)和沉淀時(shí)間的延長(zhǎng)有助于絮凝體的形成和沉淀,使廢水中Cu2+的濃度進(jìn)一步下降,60min的沉淀時(shí)間能使Cu2+的去除率逐漸趨于穩(wěn)定。反應(yīng)溫度對(duì)絡(luò)合態(tài)Cu2+去除的促進(jìn)作用有限,在20-500C時(shí),每上升10℃,平均去除率僅提高1.3個(gè)百分點(diǎn)。絡(luò)合劑濃度對(duì)銅的最終去除效率有較大影響,隨著EDTA、檸檬酸等含量和Cu2+的摩爾比從0增加到1,兩種絡(luò)合態(tài)Cu2+去除率從95％分別降至60%和63%。當(dāng)絡(luò)合劑濃度繼續(xù)上

4、升,絡(luò)合態(tài)Cu2+去除率基本維持不變。
　　 研究考察了溶液中其他離子或氧化劑的添加對(duì)絡(luò)合銅離子體去除的影響。結(jié)果表明,水中Ca2+、Fe3+的存在對(duì)Cu-EDTA的去除有抑制作用,而Fe2+和Fe0的投加可以提高Cu-EDTA的去除率。Fe2+用量為Cu2+的4倍時(shí)Cu2+的去除率可以提高5個(gè)百分點(diǎn);Fe0用量為3.3g/L時(shí),Cu2+的去除率可以提高10個(gè)百分點(diǎn)以上。在Cu-Cit和Cu-EDTA溶液中加入和Cu2+等摩爾量

5、的過(guò)氧化氫后,絡(luò)合態(tài)Cu2+去除率有微量提高;當(dāng)氧化劑過(guò)量后,去除率顯著降低。因氧化劑適量時(shí)能破壞絡(luò)合劑,破壞絡(luò)合劑使Cu2+游離出來(lái),從而提高了去除率。氧化劑也作用于DTCS,破壞捕集劑官能團(tuán)分子結(jié)構(gòu),導(dǎo)致絡(luò)合態(tài)Cu2+的去除率降低。
　　 采用紫外-可見(jiàn)光譜掃描、紅外、SEM、XRD等手段表征捕集劑和沉淀物,結(jié)果表明:DTCS含有碳硫單鍵和雙鍵,證明其是二硫代氨基甲酸鹽類物質(zhì);三種沉淀物的紅外和XRD譜圖基本一致,電鏡顯示的