王文豐¹，黃翠萍²
(1.蘇州大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇蘇州215006；2.蘇州普銳德新材料開發(fā)有限公司，江蘇蘇州 215021)

　　摘　要：介紹了一種治理含重金屬離子廢水的新方法——螯合沉淀法，并對(duì)其機(jī)理、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍進(jìn)行了闡述，最后給出了兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例。
　　關(guān)鍵詞：螯合沉淀法；含重金屬離子廢水；DTCR
　　中圖分類號(hào)：X703
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2002)11-0049-02　

　　目前，我國(guó)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(shí)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(huì)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(zhǎng)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(chǎng))，它能捕捉陽(yáng)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(jià)鍵(如TDC—Cu、TDC—Zn、TDC—Fe)。同一金屬離子螯合的配價(jià)基極可能來(lái)自不同的DTCR分子，這樣生成的TDC鹽的分子會(huì)是高交聯(lián)的、立體結(jié)構(gòu)的，原DTCR的相對(duì)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(wàn)甚至上千萬(wàn)，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(wú)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)：
　?、偬幚矸椒ê?jiǎn)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；
　?、芪勰嗔可偾乙酌撍?采用傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法和低分子捕集沉淀劑處理時(shí)，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?yàn)V帶上而造成流道堵塞)；?
　?、軩TCR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(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(jiàn)表1、2，處理工藝見(jiàn)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

表2 處理結(jié)果 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(duì)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(shí)鋅、鎳嚴(yán)重超標(biāo)，但若將pH值提高到9以上時(shí)則鉻會(huì)因反溶而超標(biāo)。螯合沉淀法則很好地解決了這個(gè)問(wèn)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(jiàn)表3、4，處理工藝見(jiàn)圖2。

表3　處理工藝條件　　 mg/L 反應(yīng) 沉淀 DTCR NaOH FeCl₃ PAM 180 64 210 2

表4　　處理結(jié)果 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(duì)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(yǔ)?

　　螯合沉淀法是對(duì)含重金屬離子廢水進(jìn)行化學(xué)處理的一種新方法，同時(shí)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。

　　電　　話：(0512)67424342
　　收稿日期：2002-05-24