重金属污水处理中螯合产物稳定性的研究
重金属螯合剂TMT-15处理高含汞气田废水
重金属螯合剂TMT-15处理高含汞气田废水吕维阳;刘盛余;汪雪婷;孙宇杰;能子礼超;伏倩雯【摘要】选用重金属螯合剂TMT-15处理高含汞气田废水(COD=1 560mg/L,SS=210 mg/L,pH=2.5～3.0,汞质量浓度为340 mg/L),考察了TMT-15投加量,废水pH,与氢氧化物、硫化物联用等因素对汞去除效果的影响,分析了TMT-15与汞的螯合产物的稳定性.实验结果表明:TMT-15能与汞强力螯合并沉淀,投加量低,pH适用范围广;絮凝剂聚合硫酸铝与TMT-15的联用可提高除汞效果,但作用有限;TMT-15与氢氧化物联用时的汞的去除效果提升显著,在氢氧化钠、三聚硫氰酸、汞元素的摩尔比为0.5:0.5:1和废水pH为3.0的条件下,汞去除率可达99.99％,剩余汞浓度低于GB 8978-1996中规定的汞排放浓度;螯合产物具有很高的热稳定性,且在较高浓度的酸碱环境中溶解率低,对环境造成二次污染的风险小.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2015(035)005【总页数】5页(P459-463)【关键词】重金属螯合剂;三聚硫氰酸三钠盐;汞;含汞气田废水【作者】吕维阳;刘盛余;汪雪婷;孙宇杰;能子礼超;伏倩雯【作者单位】成都信息工程大学资源环境学院大气环境模拟与污染控制四川省高校重点实验室,四川成都610225;成都信息工程大学资源环境学院大气环境模拟与污染控制四川省高校重点实验室,四川成都610225;成都信息工程大学资源环境学院大气环境模拟与污染控制四川省高校重点实验室,四川成都610225;成都信息工程大学资源环境学院大气环境模拟与污染控制四川省高校重点实验室,四川成都610225;成都信息工程大学资源环境学院大气环境模拟与污染控制四川省高校重点实验室,四川成都610225;成都信息工程大学资源环境学院大气环境模拟与污染控制四川省高校重点实验室,四川成都610225【正文语种】中文【中图分类】X705高含汞气田废水是一类特殊的工业废水，其水质特点为色度大，COD较高，并含有大量的无机盐类物质、悬浮物和重金属等，干扰到对高含量汞的专项处理，使得气田废水无法达标排放［1-2］。
离子交换螯合技术深度处理重金属废水
离子交换螯合技术深度处理重金属废水离子交换螯合技术深度处理重金属废水随着工业化进程的加速，重金属废水问题愈发凸显出来。
重金属废水是指含有铅、镉、汞、铬、铜、锌、镍等重金属的水。
这些重金属因其毒性、难降解等特性，对环境产生了很大的危害。
因此，深度处理重金属废水一直是环保领域中一个非常重要的研究方向。
目前，离子交换螯合技术在重金属废水处理中已经被广泛使用。
离子交换螯合技术是指利用钓合剂或离子交换树脂等材料对废水中存在的金属离子进行螯合，以达到净化水质的目的。
这种技术具有操作简单、运行稳定、成本低、净化效果好等优点。
此外，不同的离子交换树脂对不同的重金属具有较好的选择性，因此可以对废水进行的有针对性的处理。
离子交换螯合技术适用于废水中重金属含量较高、草酸钙等传统沉淀剂效果不佳的场合。
其中，使用离子交换树脂对重金属的螯合作用更强，处理效能更高。
离子交换树脂是一种高分子化合物，其主链带有带电离子团，可以吸附水中的离子。
该树脂可被分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂两种。
对于废水中的阳离子重金属，采用阴离子交换树脂进行吸附；对于废水中的阴离子重金属，则采用阳离子交换树脂进行吸附。
通过调整交换树脂的离子吸附饱和度，可以使其不断的吸附，再反复释放，从而达到更深层次的处理效果。
离子交换螯合技术虽然在深度处理重金属废水中效果显著，但在实际应用中也存在一些局限性。
首先，离子交换树脂本身就存在一定的局限性。
例如，交换树脂的选择性以及耐受性较差，氧化还原条件下有较大的漏失率等。
其次，交换树脂使用寿命较短，会因为早期的使用而丧失吸附效果。
为了提高交换树脂的使用寿命，需要定期的对其进行再生，而这一过程需要使用大量的水资源。
在实际应用中，离子交换螯合技术多与其他处理技术联合运用，如以草酸钙等传统沉淀剂进行初级沉淀，再选用离子交换法进行深度处理。
这样不仅可以使废水得到更好的处理，也可以延长交换树脂的使用寿命，提高整个系统的经济性。
有机螯合剂对城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定化试验研究
有机螯合剂对城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定化试验研究罗伟;李颖【摘要】选取乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和亚硫基二乙酸(TDGA)两种有机稳定剂药剂,研究其对焚烧飞灰重金属的稳定化效果.实验表明,焚烧飞灰浸取液中重金属浓度依次为:Zn (124.2mg/L) ＞Pb (27.98mg/L)＞Cu(15.29mg/L) ＞Cd (7.68mg/L) ＞TCr (1.16mg/L),重金属Pb、Cd、Cu超出标准;在用EDTA和TDGA处理的稳定化样品浸出液中Pb、Cd、Cu、TCr的浓度随着有机螯合剂投加量的增加而减小,并且TDGA的处理效果优于EDTA;在TDGA投加量相同,且浸取剂pH在3到9的范围内时,随着pH的升高,Pb、Zn、Cu、TCr的浸出浓度逐渐减小,其中pH升高对Cd的浸出浓度影响较小;若有机螯合剂溶液与飞灰搅拌均匀,液固比的增加对螯合反应没有产生影响.【期刊名称】《四川环境》【年(卷),期】2018(037)005【总页数】6页(P19-24)【关键词】飞灰;重金属;有机螯合剂;稳定化【作者】罗伟;李颖【作者单位】四川省环境保护科学研究院,成都610041;四川省环境保护科学研究院,成都610041;四川省科院科技咨询有限责任公司,成都610041【正文语种】中文【中图分类】X7051 前言城市生活垃圾焚烧飞灰(MSWI fly ash)是在生活垃圾焚烧后，被烟气净化系统和热回收系统(如锅炉、节热器等)收集到的颗粒物[1]。
产生的飞灰约占原焚烧垃圾总量的3%～5%[2]。
2014年我国各类危险废物产生总量为3 634万t，其中焚烧飞灰产量为400万t，占比达到了11%。
飞灰中可能含有大量的重金属、二噁英等有毒有害物质，这些物质可能会从飞灰中浸出，在环境中迁移转化，即使浓度较低也会对环境造成严重污染[3]。
由于重金属难以在自然条件下降解，且可通过生物放大转移至生物体内，对人体及其他生物造成伤害[4]。
高分子螯合剂和垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定化技术
高分子螯合剂和垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定化技术何其伟;王明芳;王陆游【摘要】简单介绍了垃圾焚烧飞灰的理化特性和垃圾焚烧飞灰中重金属稳定化技术.依据螯合剂的结构特点及分类,结合高分子螯合剂合成方法,简述了高分子螯合剂稳定重金属的原理.认为高分子螯合剂处理垃圾焚烧飞灰后短期内是有效的.但是,螯合剂与重金属形成的螯合物的长期稳定性有待进一步的实验验证.二硫代羧酸盐类高分子螯合剂研究较多,含其他配位基团的螯合剂有待研究.【期刊名称】《广州化学》【年(卷),期】2016(041)006【总页数】4页(P70-73)【关键词】高分子螯合剂;重金属;稳定化;垃圾焚烧;飞灰【作者】何其伟;王明芳;王陆游【作者单位】嘉兴中科检测技术服务有限公司,浙江嘉兴314022;嘉兴中科检测技术服务有限公司,浙江嘉兴314022;嘉兴中科检测技术服务有限公司,浙江嘉兴314022【正文语种】中文【中图分类】X705随着我国经济高速发展和城镇人口的快速增长，我国形成了很多大城市和特大城市（甚至超大城市），城市面临的生活垃圾问题显得愈来愈加严峻。
根据《2015年城乡建设统计公报》，2015年我国城市生活垃圾产量超过2亿吨。
目前，我国生活垃圾的主要处置方式为填埋，需占用大量土地，并且对土壤和水质造成污染。
焚烧处置是日本和欧洲发达国家的主流方向，我国从八十年代中后期开始发展生活垃圾焚烧厂。
焚烧可杀灭垃圾中的细菌达到无害化，同时减容（体积减少90%）、减量，余热可用来发电达到资源化的目的。
但是，垃圾焚烧过程中产生的飞灰（约为垃圾量的3%～5%），富集了大量的重金属和二噁英，会对环境造成危害。
《国家危险废物名录》（2016）将垃圾焚烧飞灰列为危险废物，在安全填埋前必须进行无害化处置。
如何有效处理垃圾焚烧飞灰中的重金属和二噁英是当前急需解决的环保问题。
垃圾焚烧飞灰是一种灰白色或深灰色的细微粉末。
飞灰中90%的颗粒粒径小于300微米。
飞灰的成分和垃圾组成、焚烧方式等有关，各地有差异。
螯合沉淀法处理含重金属离子废水
螯合沉淀法处理含重金属离子废水目前，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。
螯合剂处理重金属污染底泥研究进展
・固废处置与处理・收稿日期:2009-11-17作者简介:路景玲(1984-),女,硕士研究生。
研究方向:污染物的迁移转化。
螯合剂处理重金属污染底泥研究进展Re search Progre ss on Chelating Agent in Treatingwith Heavy Metal Contaminated Sediment路景玲1 徐 颖1,2 魏晓云1 方盛荣1(1.河海大学环境科学与工程学院 南京 210098);(2.河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室 南京 210098) 摘要 河流湖泊等水体底泥污染问题已引起全世界的关注,尤其重金属污染问题。
本文在综述底泥的重金属污染现状的基础上,重点论述了重金属螯合剂处理污染底泥的机理,从螯合剂、螯合剂诱导植物修复处理重金属污染底泥中的应用两个方面论述了国内外螯合剂的研究现状,并指出螯合剂应用研究中存在的问题。
最后对未来的研究重点进行了展望。
关键词 重金属 底泥 螯合剂Abstract The problem of sediments pollution of rivers and lakes has attracted w orldwide attention ,particularly the heavy metal pol 2lution problems.This article mainly discusses the mechanism of chelating agent dealing with heavy metals sediment ,based on reviewing the status of heavy metal contamination of sediment ,and discusses the status of chelating agents at home and abroad ,in tw o aspects of the chelating agents ,chelating agents induced phytoremediation the application in treatment of heavy metals contaminated sediment ,and points out that the problems applied research in chelating agents.Finally ,it prospects future research priorities.K eywords Heavy Metals Sediment Chelating Agent 河流湖泊是重要的多功能地表水资源,具有灌溉、防洪、航运、养殖等功能,对调节气候、维持生态平衡有着重要的生态功能〔1〕。
重金属螯合剂处理焚烧飞灰的稳定化技术研究
1999年5月ENV I RONM EN TAL SC IEN CEM ay,1999重金属螯合剂处理焚烧飞灰的稳定化技术研究蒋建国 王 伟 李国鼎 那崇铮 甑晓月 赵翔龙(清华大学环境科学与工程系,北京 100084,E 2m ail :jianguo j @ho tm ail.com )摘要 进行了垃圾焚烧飞灰的新型稳定化药剂——重金属螯合剂的实验室研究,探讨了本螯合剂处理焚烧飞灰的稳定化工艺流程及处理效果.结果表明,本螯合剂对飞灰中重金属的总捕集效率高达97%以上,其效果显著优于无机稳定化药剂N a 2S 和石灰,且处理后的飞灰能达到重金属废物的填埋控制标准,同时,其处理后的飞灰的最大浸出量远低于无机稳定化药剂处理后的飞灰,且能在较宽的pH 范围内都具有好的稳定化效果,减少了稳定化产物在环境条件变化下二次污染的风险.关键词 重金属螯合剂,稳定化技术,垃圾焚烧飞灰,重金属废物,固体废弃物处理.3 蒋建国:男,28岁,博士收稿日期:1998209214Exper i m en ta l Study on the Chem ica l Stab il iza tion Technology i nTrea ti ng w ith Fly A sh Usi ng Heavy M eta l Chela ti ng Agen tJ iang J ianguo W ang W ei L i Guoding N a Chongzheng Zeng X iaoyue Zhao X ianglong(D ep t .of Environ .Science and Engineering ,T singhua U niversity ,Beijing 100084,Ch ina E 2m ail :jianguo j @ho tm ail.com )Abstract T he syn thesizing m ethod of heavy m etal chelating agen t w as exp lo red in th is paper .T he techno logy p rocess and treatm en t efficiency of the chelating agen t in treating w ith fly ash w ere experi m en tally studied .T he resu lts indicated that the efficiency of heavy m etal chelating agen t in treating w ith fly ash w as h igher than that of u sing N a 2S and li m e ,fu thermo re ,the treated fly ash u sing th is chelating agen t can reach the landfilling stan 2dards fo r heavy m etal w aste .T he m ax i m um leach ing quan tity of heavy m etal fo r the treated fly ash u sing th is chelating agen t w as m uch low er than that fo r the treated fly ash u sing N a 2S and li m e ,and it can keep stab iliza 2ti on w ith in a b roader pH value .T hu s the risk of secondary po llu ti on fo r the treated w aste w as reduced dram ati 2cally w hen the environm en t conditi on changes.Keywords heavy m etal chelating agen t ,stab ilizati on techno logy ,fly ash ,heavy m etal w astes ,so lid w aste treat 2m en t . 垃圾焚烧技术由于可以有效降低垃圾的体积,回收能源,将会成为我国垃圾资源化和减容处理技术的重要研究和发展方向.但是,垃圾焚烧所产生的焚烧飞灰因其含有较高浸出浓度的铅和铬等重金属而属于重金属危险废物[1,2,4,6],在对其进行最终处置之前必须先经过稳定化处理.在日本,已有明确的法律要求垃圾焚烧飞灰必须经过药剂稳定化处理后才能进行填埋处置[6],同时关于飞灰的药剂稳定化处理已有一定的研究和报道[2,4,5].在我国,由于常规稳定化技术所存在的问题[3],开发新型重金属螯合剂及其在重金属废物治理中的应用将在我国及国际上具有广阔的市场和实用价值[4,5,6].本论文对重金属螯合剂的开发及其处理垃圾焚烧飞灰的效果和工艺进行系统的研究,并与常规的无机稳定化药剂石灰和N a 2S 处理焚烧飞灰的效果进行对比,得出了相应的结论.1 重金属螯合剂的合成重金属螯合剂实验室合成中使用的多胺其分子量一般在500以下,实验发现以60～250为最佳,这些多胺包括乙二胺、二乙烯三胺等聚烯烃多胺,而聚乙烯亚胺则使用30%的水溶液.以上的多胺或聚乙烯亚胺都具有含N 置换基的烷基、氨基、酰基或羟基烷基.在合成反应过程中,CS 2可在碱性条件下置换多胺或聚乙烯亚胺分子N 元素上的活性H 原子,生成重金属螯合剂即二硫代氨基甲酸或其盐[7,8].其基本反应式可表示为:多胺(聚乙烯亚胺)+二硫化碳碱性条件αCH 2N CSS -N a+CH 2χn重金属螯合剂高分子长链上的有效官能团二硫代羧基以离子键和共价键的形式与重金属离子反应,生成稳定的交联空间网状结构的重金属螯合物[7].2 焚烧飞灰稳定化处理工艺及方法211 处理工艺流程焚烧飞灰中含有的重金属以阳离子的形式(Pb 2+、Cd 2+等)存在,较易溶出,且其粒径已经很小(d m ax <1mm ),故处理前不需要机械粉碎.实验中采用的处理流程简图如图1所示.1废物储槽 21废物计量 31重金属螯合剂储槽 41重金属螯合剂稀释槽 51稀释水 61机械搅拌设备 71稳定化产物图1 焚烧飞灰稳定化处理工艺流程212 有毒物质浸出程序(Tox icity Character 2istic L each ing P rocedu re ,TCL P )实验方法TCL P 方法是一种确定废物浸出毒性的标准方法[1],是由美国EPA 在原有的危险废物提取程度(EP )基础上改进提出的.其目的是考察在填埋场环境下,处置废物中危险成分的浸出特性,判断其是否对地下水构成污染.实验中采用的TCL P 实验流程如图2所示.图2有毒物质浸出程序(TC LP )流程湿样固相固体弃去液体4℃下储存分析测试浸出液液固分离0.6～0.8Λm滤膜过滤固相TC LP浸取液相液 固分离0.6～0.8Λm 玻璃纤维滤膜过滤湿废物样品含不可过滤固体>0.5%干废物样品废物代表样3 实验结果与分析311 飞灰性能测试实验焚烧飞灰的TCL P 浸出试验结果示于表1.表1 焚烧飞灰的基本性能 m g ・L -1重金属种类PbCdZnC rH gCu 焚烧飞灰重金属含量15206517810028121113290焚烧飞灰浸出实验重金属浓度381511877120118010060111危险废物填埋控制标准31001311501005312 药剂投加量与飞灰中重金属去除率的关系实验分为投加重金属螯合剂、N a 2S 和石灰3组,药剂投加量分别为012%、014%和016%.所得结果示于图3～5,分别表示不同稳定化药剂投加量与飞灰中重金属的去除率的关系曲线.图3 药剂投加量为012%时去除率比较图3～5的投加量比较实验结果说明:在016%的投加量情况下,重金属螯合剂对飞灰中的主要污染重金属Pb 、Cd 、Zn 和C r 的捕集效41环 境 科 学20卷图4 药剂投加量为014%时去除率比较图5 药剂投加量为016%时去除率比较果都在95%以上,而同样投加量的N a 2S 特别是石灰对这4种重金属的捕集效果很难达到85%,重金属螯合剂对焚烧飞灰的处理效果明显优于N a 2S 和石灰.313 药剂投加量与稳定化产物最大浸出量的关系为了考察飞灰稳定化产物在最不利的环境条件下可能的最大的危险成分的泄露量,实验中对飞灰的稳定化产物进行了最大浸出量试验,该法是用于预测稳定化产物中危险成分在长时间、苛刻条件下可能的最大浸出量,是一种评价稳定化处理产物长期稳定性的方法[5,6].作为比较,同时进行了重金属螯合剂、N a 2S 和石灰处理后飞灰及原灰的最大浸出量实验.最大浸出量试验法工艺流程如图6.飞灰稳定化产物的最大浸出量随重金属螯合剂、N a 2S 和石灰的不同投加量变化的关系曲线绘于图7和图8.图7和图8的结果说明在016%的药剂投加量情况下,使用重金属螯合剂后飞灰中Cd 和Pb 的最大浸出量分别为18m g kg 干废物和2滤液滤液图6稳定化产物最大浸出量实验工艺流程原灰稳定化药剂混合装置养护最大浸出量试验方法1mol L HNO 3蒸馏水L S=50 1L S=50 131mol L HNO 蒸馏水残渣废物最大浸出量测定混合搅拌3h过滤调pH=4保持3h搅拌装置搅拌3h,过滤调pH=7保持3h 搅拌装置粉碎40℃干燥11重金属螯合剂 21N a 2S 31石灰图7 Cd 的最大浸出量2药剂投加量关系曲线11重金属螯合剂 21N a 2S 31石灰图8 Pb 的最大浸出量2药剂投加量关系曲线大浸出量则分别为309m g kg 、5019m g kg 干废物和532 、55 干废物,此结果要513期 环 境 科 学 远高于重金属螯合剂处理后的飞灰.所以,在实际的填埋处理中,重金属螯合剂稳定化产物中危险成分向环境泄露的量比无机稳定化药剂处理后的飞灰低得多,减少了稳定化产物再次污染环境的风险.314 pH 值对TCL P 浸出浓度的影响pH 相关实验是用不同pH 值的浸取液做废物的浸出试验,并以此为依据,预测废物中的危险成分在不同pH 值下的浸出量,它是一种评价稳定化产物在环境条件变化的情况下能否长期稳定存在的预测方法[4,6].实验中所使用的pH 相关实验的工艺流程如图9.图9稳定化产物pH 相关实验工艺流程pH 相关实验程序养护反应槽固体渣单位重量废物浸出量液体测定浓度固液分离装置振荡6h混合成pH=1,3,5,7,9,11,13称重,7等份原灰药剂混合装置L S=10 131mol L HNO 或Na OH40℃干燥用重金属螯合剂、N a 2S 和石灰分别处理后的飞灰在不同pH 值下Cd 和Pb 的TCL P 浸出浓度分别列于图10～13.11原灰 21重金属螯合剂 31N a 2S 41石灰 51达标值图10 药剂投加量为014%时Cd 的浸出量2pH关系曲线11原灰 21重金属螯合剂 31N a 2S 41石灰 51达标值图11 药剂投加量为016%时Cd 的浸出量2pH关系曲线11原灰 21重金属螯合剂 31N a 2S 41石灰 51达标值图12 药剂投加量为014%时Pb 的浸出量2pH关系曲线11原灰 21重金属螯合剂 31N a 2S 41石灰 51达标值图13 药剂投加量为016%时Pb 的浸出量2pH 关系曲线 从图10～13的结果可看出;重金属螯合剂在014%和016%的投加量下,pH 值分别大于318和316,Cd 的浸出量值可达标;pH 值分别大于412和312,Pb 的浸出量值可达标.而61环 境 科 学20卷N a2S在014%和016%的投加量下,pH值则分别需要大于10和615,Cd的浸出量值才可达标;pH值分别大于714和5,Pb的浸出量值才可达标.而用石灰作为稳定化药剂时,pH值只有在9～11时处理废物的重金属浸出量值才有希望达到填埋标准.因此,重金属螯合剂处理飞灰的效果明显优于N a2S和石灰,其处理后飞灰在相当宽幅的pH值范围内保持稳定,降低了稳定化产物二次污染的风险.4 小结(1)实验开发成功的重金属螯合剂是利用其高分子长链上的二硫代羧基官能团以离子键和共价键的形式捕集废物中的重金属离子,生成的稳定化产物是一种空间网状结构的高分子螯合物.(2)重金属螯合剂对焚烧飞灰的处理效果明显优于N a2S和石灰;相同的投加量情况下,其对飞灰中的主要污染重金属Pb、Cd、Zn和C r的捕集效果不仅高于N a2S和石灰,并且其处理后的飞灰达到了重金属废物填埋控制标准.(3)重金属螯合剂处理后飞灰中Cd和Pb 的最大浸出量远低于N a2S和石灰处理后的飞灰,极大地降低了处理后飞灰再次污染环境的风险.(4)用重金属螯合剂处理后的飞灰能够有效拓宽飞灰中主要污染重金属Pb和Cd达到填埋标准的pH值的范围,而用N a2S和石灰处理后的飞灰,pH范围被拓宽的程度明显低于重金属螯合剂的相应值,使得稳定化产物在环境pH值改变的情况下能长期稳定存在,二次污染的潜在威胁大为降低.参考文献1 Jesse R Conner.Chem ical fixati on and so lidificati on of hazardous w aste.Chem ical W aste M anagem ent,Inc, 1990.59～752 须藤雅弘 .弃物学会第6回研究 表会讲演论文集.日本:化学工业日报社,1990.4353 蒋建国,王伟.危险废物稳定化 固化技术的现状与发展.环境科学进展,1998,6(1):55～624 井田 莰,须藤 雅弘.全国都市清扫会议第17回演讲论文集.日本:化学工业日报社,1996,2085 高月弘,酒井伸一.危险 弃物—— —— 、 、 —— の视点 .日本:中央法规出版社, 1993.1886 厚生省生活卫生局水道环境部.特别管理 弃物 —— 《特别管理一般 弃物ばいじん 理 》.日本:化学工业日报社,1993.143～1757 蒋建国.重金属螯合剂的研制及其在污染治理中应用研究:(博士论文).清华大学环境科学与工程系,19988 蒋建国,王伟等.高分子螯合剂捕集重金属Pb2+的机理研究.环境科学,1997,18(2):31～33713期 环 境 科 学 。
哌嗪类DTC稳定垃圾焚烧飞灰重金属的实验研究
哌嗪类DTC稳定垃圾焚烧飞灰重金属的实验研究佚名【摘要】采用哌嗪二硫代氨基甲酸盐类(PDTC)螯合剂,对华北、华中和西南3座城市的垃圾焚烧厂飞灰分别在夏季和冬季开展了稳定化处理工艺研究.结果表明:PDTC螯合剂通过螯合反应作用于飞灰的重金属,当DTC类螯合剂投加量为2％～3％(质量比)时,飞灰中重金属的浸出值均符合GB 16889-2008生活垃圾填埋场污染控制标准.【期刊名称】《环境卫生工程》【年(卷),期】2018(026)006【总页数】4页(P12-14,18)【关键词】飞灰;重金属;PDTC【正文语种】中文【中图分类】X705;X799.3截至2016年，我国已建成城市焚烧厂249座，焚烧处理量为2.02×105t/d，年焚烧量为7.37×107t，较2006年增长550%［1］。
飞灰作为垃圾焚烧副产物，由于大量富集如Pb、Cd、Cr、Zn等多种重金属，国内现有的环境法规已将它归类为危险废物。
一般地，焚烧飞灰产量约为垃圾焚烧量的3%～5%，GB 16889—2008生活垃圾填埋场污染控制标准中规定，达到浸出标准的飞灰可以豁免进入生活垃圾卫生填埋场分区填埋。
飞灰的处理方法主要有水泥固化［2］、药剂稳定化［3-4］、热处理［5］。
其中，药剂稳定化技术因其低增容、低成本、重金属稳定效率高、抗酸浸出能力强等优势而成为主流技术。
药剂稳定化技术的关键是稳定剂的选取。
目前，常用的飞灰稳定剂可分为无机药剂［2，6］和有机药剂［7-8］2 类。
与水泥固化技术相比，无机螯合剂稳定化处理技术处理后的废弃物增容很小，但在环境pH条件发生改变时，飞灰中的重金属会二次浸出［9］，较难满足危险废物处理的长期安全性要求。
现行的HJ/T 300—2007固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法［10］，要求以pH为2.64的醋酸缓冲溶液作为浸提剂对飞灰进行浸出毒性测试。
这对飞灰螯合剂的选择提出了更高要求，因此有机药剂已经成为飞灰稳定化处理的热点。
螯合沉淀法处理含重金属离子废水
螯合沉淀法处理含重金属离子废水目前，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，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。
重金属螯合剂在含铜废水处理中的应用
基本内容
随着工业的快速发展，重金属污染问题日益严重。含铜废水是其中的一个重 要组成部分，对环境和人类健康产生极大的威胁。为了有效处理含铜废水，许多 方法已经被研究出来，其中包括化学沉淀法、生物法、离子交换法等。近年来， 重金属螯合剂在含铜废水处理中展示出良好的应用前景。本次演示将详细探讨重 金属螯合剂在含铜废水处理中的应用。
3、农业废水处理：农业废水中的重金属离子主要来自农药、化肥和污灌水。 使用重金属螯合剂可以降低农业废水中的铜离子浓度，减轻对环境的危害。
为了更好地展示重金属螯合剂在含铜废水处理中的应用效果，我们选取了以 下几个案例进行分析：
1、某电镀企业含铜废水处理案例：该企业采用化学沉淀法处理含铜废水， 但处理后的水质不稳定，铜离子浓度时高时低。采用重金属螯合剂后，处理后的 水质得到明显改善，铜离子浓度稳定控制在较低水平，同时减少了沉淀剂的用量。
为了更好地发挥重金属螯合剂在含铜废水处理中的作用，我们提出以下建议：
1、加强重金属螯合剂的研发力度，开发出更多高效、环保、低成本的重金 属螯合剂；
2、针对不同种类的含铜废水，开展系统的实验研究，筛选出适用的重金属 螯合剂种类和工艺参数；
3、探索重金属螯合剂与其他废水处理方法的联合应用，提高处理效率；
4、深入研究重金属螯合剂的生物降解性等环保性能，为开发环保型重金属 废水处理技术提供支持；
5、加强国际合作与交流，引进国外先进的重金属螯合剂制备和应用技术， 促进相关技术的发展和应用。
感谢观看
在含铜废水处理中，重金属螯合剂的应用主要包括以下场景：
1、工业废水处理：许多工业生产过程中会产生含铜废水，如电镀、冶炼、 化工等。重金属螯合剂可以与铜离子反应，使其形成不溶性络合物，从而去除废 水中的铜离子。
重金属污水处理中螯合产物稳定性的研究
果， 使得关 于重金属污染与防治的研究倍受重视¨ 。 加 入 １２倍 于 理 论 用 量 的金 属螯 合 剂 ， 拌 ３ ｉ Ｊ ． 搅 ０ｍｎ 重金属废 物 来 源 广 泛 ， 涉及 矿 山 、 金 、 械 制 造 、 冶 机 化 后 ， 静置， 待絮体下沉形成 清液后过滤 ， 用原子吸收
界各 国的普遍 关注 。特 别是发生在 日本 的由汞污染 引 １ ２ 实验 方法 ． 起 的“ 水俣病 ” 由镉 污染 引起 的“ 和 骨痛 病 ” 件 ， 事 以及
‘
在含有单一金属 （ 、 、 、 ） 汞 铜 镉 铅 废水 和混合废
存欧洲一 些 国家 陆 续 发 现重 金 属 污 染 产 生 的严 重 后 水 中 ， 控制 实 验条 件 ， 别 控 制 ｐ 值 为 ２３、 ５ ６ 分 Ｈ 、 ４、、 ，
《 仪器仪表与分析监测） ０ ８年第 ４期 ）０ ２
重 金 属 污 处 理 中 螯合 产物 稳 定性 的研 究
Ａ Ｒ ｓ ａ ｃ ｏ ｔ ｅ Ｓ ａ ｉ ｙ ｏ ｅ Ｈｅ ｖ ｔ ｌ ｅａ ｉｇ Ｐｒ ｄ ｃｉｎ ｎ ｅ ｅ Ｗ ａｅ ｅ ｔ ｅ ｅ ｒ ｈｔ ｔ ｂｌ ｆ ｈ ｉ ｔ Ｔｈ ａ ｙ ｍｅ ａ Ｃｈ ｌｔ ｏ ｕ ｔ ｓ ｕ ｄ ｒ ｈ ｔ ｒ ｎ ｏ ｔ Ｔｒａ －
ｍ ｅｎ ｔ ‘
孙 娟
（ 南京 环 境 监 测 中 心站 江 苏 南 京 ２０ １ ） １０ ３
［ 要 ］ 采 用高分 子有机 螯合 剂 与废水 中的 多种 重金属 离子 发 生螯 合反 应 ， 成稳 定 且 不溶 于 水的金 摘 生 属螯合 物 来去 除废 水 中的重金 属 离子 。对含 有汞 、 、 、 等 重金 属 污水 处理 中的 螯合 产 物稳 定性 进行 试 铜 镉 铅 验研 究 ， 结果表 明 ， 利用 螯合 剂处理 重金 属废 水的 效率较 高， 较好 的应 用前 景 。 有 ［ 键词 ］ 重金属 ； 关 螯合 剂 ； 定性 ； 稳 污水 处理 ［ 中文分 类号 ］ Ｘ７３ ０ ［ 文献 标志 码 ］ Ａ
重金属螯合剂对水体中重金属离子的去除性能研究
南昌航空大学硕士学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，是我个人在导师指导下， 在南昌航空大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。 尽我所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究 成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作 了明确地说明并表示了谢意。本声明的法律结果将完全由本人承担。
The best recycle method is Na2S with NFSH which has a lot of advantages such as sludge less, heavy metals recycle high. the recycle of heavy metal has a good prospect.
Key words： Heavy metal chelating agent, simulation of heavy metal wastewater, electroplating wastewater, copper mine wastewater, wastewater treatment
III
学位论文作者签名： 日 期：
导师签名： 日 期：
南昌航空大学硕士学位论文
ห้องสมุดไป่ตู้
第一章 绪论
第 1 章 绪论
水乃生命之源，它在自然界和人类社会的存在和发展中有着不可替代的作用， 随着全球经济和社会的发展，人类社会对水的需求迅速增长。近 50 年来，人类对 淡水的需求量增加了 3 倍，并且这种趋势无法阻挡。由此产生大量的废水未加处 理，不能循环使用，造成水环境污染，严重影响水生生态系统的结构，功能和水 资源的利用，使得许多国家和地区出现水资源危机[1]。而由各种渠道进入水环境的 重金属，其含量超过一定限度，便造成水环境污染。水环境重金属污染不但造成 重大经济损失，还严重危害着包括人类和其它各种生物的生命和健康。
螯合物的特性及应用
螯合物的特性及应用螯合物是指由一个或多个配体与一个或多个金属离子形成的稳定络合物。
配体可以是有机和无机的分子，通过配位键与金属离子形成稳定的络合物。
螯合物广泛应用于许多领域，包括医学、材料科学、环境科学和催化等。
以下是螯合物的主要特性和应用。
一、特性：1.稳定性：螯合物通常具有较高的稳定性，能够抑制金属离子的活性，延缓其与其他化合物的反应。
2.选择性：螯合物可以根据不同的金属离子选择配位，形成特定的络合物，从而实现对不同金属离子的识别和分离。
3.结构多样性：由于不同组分和不同配体可以形成各种各样的螯合物结构，因此螯合物具有丰富的结构多样性。
4.水溶性：许多螯合物具有较好的水溶性，可以在水溶液中稳定存在和反应。
5.配位能力：螯合物配体的配位能力取决于其官能团和分子结构，可以通过合适的选择来调节和控制。
二、应用：1.生物医学：螯合物在生物医学领域中具有重要的应用，例如金属螯合药物可用于治疗某些疾病，如癌症和心脑血管疾病等。
例如，顺铂是一种广泛用于抗癌治疗的铂配合物。
2.环境科学：螯合物在环境科学中用于重金属离子的吸附和去除。
螯合剂可以与重金属形成稳定的络合物，从而提高重金属的移动性和去除率。
3.催化剂：螯合物可用作催化剂，参与有机合成、催化反应和电化学反应等。
例如，含有过渡金属离子的螯合物催化剂可用于合成有机化合物，例如烯烃的氧化和还原。
4.材料科学：螯合物可用于材料科学中的功能材料合成和改性。
通过合适的配体选择和金属离子配位，可以制备出具有特定性能和应用的材料，如光催化材料、传感器和液晶材料等。
5.水处理：螯合剂可以在水处理中用于去除有害金属离子，如水中的重金属离子。
螯合剂能够与金属离子形成络合物，从而降低金属离子在水中的浓度，保护水质安全。
6.分析化学：螯合剂可用于金属离子的分析和检测。
通过与金属离子的配位反应，可以进行定性和定量分析。
例如，常用的比色法和荧光法就利用了螯合剂与金属离子的配位反应。
污水处理中的EDTA技术
城市污水处理
强化混凝
消毒效果增强
在城市污水处理中，EDTA技术可以作 为辅助混凝剂，提高絮凝效果，加速 悬浮物的沉降。
在氯或臭氧等消毒剂使用之前，加入 EDTA可以增强其对细菌和病毒的杀灭 效果。
深度处理
对于需要更高水质要求的场合，如回 用或排放到敏感水体，EDTA技术可用 于深度处理，去除微量污染物。
02 EDTA去除重金属的原理
CHAPTER
重金属的种类和危害
重金属种类
如铅、汞、镉、铬等，具有生物毒性 和环境持久性。
危害
重金属可在生物体内富集，造成慢性 或急性中毒，影响人体健康和生态平 衡。
EDTA与重金属的螯合原理
定义
EDTA（乙二胺四乙酸）是一种多齿配体，能与多种金属离子形成稳定的螯合物 。
CHAPTER
工业废水处理
去除重金属
EDTA技术能够有效地去除 工业废水中的重金属离子 ，如铅、汞、镉等，降低 其对环境的危害。
降低磷含量
通过与磷结合形成稳定的 络合物，EDTA技术能够降 低废水中的磷含量，有助 于控制水体富营养化。
去除油和有机物
在某些情况下，EDTA技术 可以与特定的吸附剂结合 ，用于去除废水中的油和 有机物，提高水质。
04 EDTA技术的未来发展
CHAPTER
新型EDTA衍生物的开发
总结词
随着科学技术的不断进步，新型的EDTA衍生物将会被开发出来，以提高EDTA在污水处理中的效率。
详细描述
科研人员正在研究具有更高稳定性和更低毒性的新型EDTA衍生物，以提高其在复杂环境中的性能表现 。这些新型衍生物可能通过改变分子结构或添加其他元素来增强其功能。
污水处理中的EDTA技术
螯合剂处理复合型重金属废水研究
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ａ ｔ ａ ｅ ｅ ｔ ｅ ｔ、 ｉｈ Ｃｈ ｌ ｔ ｇ Ａｇ ｎ ｓ ａ ｃ ｆＷ ｓ ｅ Ｗ ｔ ｒ Ｔｒ ａ ｍ ｎ ｊ ｔ ｅ ａ ｉ ｅ ｔ Ｉ ｒ ｎ ＤＡＩＹｕ ｆ ｎ － ｅ ，Ｗ ｕ Ｓ ａ － ｉ ｈ ｏ ｌ ｎ， Ｚ ＨＯＮＧ — ｅ ｇ， ＨＡＮＧ ｉ ｇ ＨＵ Ｚ ｅ — ｉ ｇ Ｙｕ ｆ ｎ Ｚ Ｔ ｎ ，Ｚ ｈ ｎ ｘ ｎ
（ｃｏｌ ｆ ｎ ｉ ｎ ｅｔｌ ｎ ｈｍ ｃｌ ｎｉｅｒ ｇ Ｎ ｎ ｈｎ ｓｔｔ ｏ ｅｏ ａｔ ａ Ｔ ｃ ｎｌｇ， Ｓ ｈｏ ｏ ｖ ｏ ｍ ｎａ ａ ｄＣ ｅ ｉａ Ｅ ｇｎｅｉ ， ａ ｃａ ｇＩ ｔｕｅ ｆ ｒｎｕｉｌ ｅｈ ｏ ｙ Ｅ ｒ ｎ ｎｉ Ａ ｃ ｏ
［ 摘
要 ］ 用有机 高分 子螯 合 剂 与废 水 中的 多种 重金 属 离子 发 生 螯舍 反 应 ， 成稳 定 且 不溶 于水 的金 采 生
属螯 合物 来去 除废 水 中的 重金属 离子，对 四种 螯合 剂 Ｋ 一 、 Ｓ １ １ Ｎ Ｃ ６ 、 Ｔ Ｒ在 不 同加 药量 的条件 下 Ｓ ３Ｋ 一 ０ 、 Ｋ －０ Ｄ Ｃ
重 金属 污 染 问题 历来 是 人 们关 注 的焦 点，发 生 在 日本 的 由汞污 染 引起 的“ 俣病 ” 由铬污 染 引起 水 和 的“ 骨痛 病 ” 事件 以及 在 欧洲 一些 国家 陆续发 现 重金 属 污染 产 生的严 重后 果使 得 关于 重金 属 污染 与 防 治 的研 究倍 受 重视【重 金属 废 物来 源 广 泛 ， － 涉及 矿 山 、
重金属螯合剂稳定垃圾焚烧飞灰重金属的研究_陈茜
第34卷第1期2015年2月四川环境SICHUAN ENVIＲONMENTVol.34，No.1February 2015·试验研究·收稿日期：2014-09-09作者简介：陈茜（1991－），女，江苏淮安人，2015年毕业于同济大学环境科学与工程学院环境科学专业，工学硕士，主要研究方向为功能化树枝状聚合物的合成及其在稳定垃圾焚烧飞灰中重金属的应用。
重金属螯合剂稳定垃圾焚烧飞灰重金属的研究陈茜，张冰如（同济大学环境科学与工程学院，上海200092）摘要：合成了新型重金属螯合剂四乙烯五氨基二硫代甲酸钠，探讨了其对垃圾焚烧飞灰重金属的稳定化效果，并与传统稳定化药剂硫化钠和磷酸钠进行对比。
按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》（HEVP 法）对稳定化处理前后的飞灰样品进行浸出毒性检测，结果表明：对于飞灰中浸出浓度高于危险废弃物浸出毒性标准的重金属Pb ，在重金属螯合剂的投加量为0.5%时，其浸出浓度即低于国标限值，稳定化效果明显优于两种无机药剂，同时，经重金属螯合剂处理后的飞灰能在较宽的pH 范围内具有良好的稳定化效果，大大减小了稳定化产物在环境条件下的二次浸出的风险。
关键词：垃圾焚烧飞灰；重金属；药剂稳定化；重金属螯合剂中图分类号：X705文献标识码：A文章编号：1001-3644（2015）01-0034-04Ｒesearch on the Chemical Stabilization of Fly Ash Using Heavy Metal Chelating AgentCHEN Xi ，ZHANG Bing-ru（Department of Environmental Science ＆Engineering ，Tongji University ，Shanghai 200092，China ）Abstract ：In this study ，a new type of heavy metal chelating agent was synthesized.The stabilization efficiency of the chelatingagent in treating fly ash were studied and were also compared to traditional agents sodium sulfide ，sodium phosphate.The leaching toxicity of fly ash samples were tested according to national standard （HorizontalVibration Extraction Procedure ）.The results indicated that Pb which exceeded the leaching standard for hazardous waste could reach and even below the standard value using chelating agent at the dosage of 0.5%，the stabilization efficiency of chelating agent was obviously better than two inorganic agents.The fly ash treated by chelating agent could keep its stabilization within broader pH value ，thus the risk of secondary pollution for the treated fly ash was largely reduced.Keywords ：Fly ash ；heavy metal ；stabilization ；chelating agent1引言近年来，随着城市化的高度发展，生活垃圾产量剧增，焚烧处理以显著的减量化、无害化和资源化优势而被认为是垃圾处理的最佳方式［1］。
螯合剂稳定化对飞灰重金属浸出的影响研究
螯合剂稳定化对飞灰重金属浸出的影响研究作者：***来源：《环球市场》2019年第31期摘要：垃圾焚烧处理的无害化、减量化以及资源化优势，是当下处理生活垃圾的最佳方式之一。
近年来，随着生活垃圾处理总量的日渐增长，其在焚烧过程生成的二次污染物飞灰占焚烧垃圾总量的3%～5%，飞灰中含有大量可浸出有毒物质重金属，对环境生态的危害极大，使其在填埋处置前必须进行一定的稳定化处理。
因此，文章以垃圾焚烧产生的飞灰为研究背景，通过实验分析，从而得出最佳螯合剂稳定化条件下对Pb和Cd元素的浸出影响，进一步提升稳定化效果，并为飞灰的穩定化及技术改进提供参考和借鉴。
关键词：垃圾焚烧;飞灰;重金属螯合剂一、研究背景垃圾焚烧飞灰中含有大量可浸出重金属，在填埋场复杂物化环境下极易发生迁移和转化，对环境和人体健康具有较大威胁。
根据生态环境部数据显示，2018年我国城市生活垃圾无害化处理率高达98.2%，其中以垃圾填埋方式处理的生活垃圾占处理总量50%，较2017年相比下降了3%。
由于土地资源的日益紧缺，未来以填埋方式处理生活垃圾比例将继续下降，而垃圾焚烧处理能力得以不断增强，2018年通过焚烧处理的生活垃圾占处理总量的47%，较上一年比较，同比增长了3%[1]，数据分析见图1所示。
目前，国内外对焚烧飞灰中重金属的稳定化研究和工程应用积累了较多的重金属稳定化方法，随着对飞灰进入填埋场填埋各污染物要求的逐渐严格，以及考虑到处理技术的高效和无害，稳定化技术由开始的固化封存发展到化学药剂稳定化处理。
但是，由于飞灰成分受城市生活垃圾组分影响存在较大差异，各重金属含量的不同使稳定化药剂的选择存在较大差异[2]。
因此，为了减少飞灰进入生活垃圾填埋场后重金属的浸出风险，以及确保稳定化飞灰不受填埋场复杂环境影响而出现浸出超标现象，采用高分子有机螯合剂对焚烧飞灰进行药剂稳定化是当下最为成熟的处理方式，本文以重金属Pb和Cd浸出行为影响为研究背景，分析了螯合剂稳定化技术在不同条件下对重金属Pb和Cd稳定化效果，下文将做进一步的研究分析。
Fe_Cu催化还原法处理废水的稳定性分析
第一作者:樊金红,女,1978年生,博士,讲师,从事难降解废水的处理及电化学技术的应用研究。
3国家“863”计划资助项目(No.2002AA601270)。
Fe —Cu 催化还原法处理废水的稳定性分析3樊金红徐文英高廷耀马鲁铭(同济大学城市污染控制国家工程研究中心,上海200092) 摘要 采用扫描电镜(SEM )和X 射线衍射(XRD )技术对Fe 2Cu 催化还原法处理硝基苯配水反应前后铁屑和铜的表面进行分析,研究了Fe 2Cu 催化还原法的长期运行效果。
结果表明,运行数周后铜表面性状基本保持不变,化学稳定性好,抗中毒能力强。
处理效果的下降主要起因于铁屑表面的金属铁发生反应而被逐渐消耗,以及铁屑表面为沉淀物覆盖而逐渐失效。
关键词 Fe 2Cu 工艺SEM XRD 硝基苯Stability analysis of the w astew ater treatment by the catalyzed Fe 2Cu process Fan J inhong ,X u Weny ing ,Gao Ting 2y ao ,M a L uming.(T he N ational Engineering Research Center f or U rban Poll ution Cont rol ,Tong j i Universit y ,S hanghai 200092)Abstract : A surface analysis of iron scrap and copper was made before and after the treatment of nitrobenzene (NB )2containing water by catalyzed Fe 2Cu process using scanning electron microscopy (SEM )in combination with ener 2gy 2dispersion spectroscopy (EDS )and X 2ray diffraction spectroscopy (XRD ).Additionally ,the long 2term operation effect of the catalyzed Fe 2Cu process was investigated in this study.The results showed that the surface properties of copper almost remained unchanged after weeks of operation ,which spelled its strong chemical stability and resistance to poisoning.The decrease in treatment effect with time was mainly caused by gradual zero 2valent iron consumption on the scrap surface resulting from chemical reaction and its inactivation after being covered with precipitates.K eyw ords : Fe 2Cu processSEMXRDNitrobenzene 近年来,广泛开展的金属铁还原法及以铁为基底金属的双金属催化还原技术,为废水处理提供了一条新途径[126]。
离子交换-螯合技术深度处理重金属废水
离子交换－螯合技术深度处理重金属废水陈俊彬，瞿俊雄，童叶翔（中山大学化学与化学工程学院，分析科学研究所，广州510275）摘要本文以铜（包括自由铜离子和CuEDTA）作为重金属的代表，二甲基二硫代氨基甲酸钠（SDD）作为重金属沉淀剂的代表，研究使用强碱性阴离子交换树脂X231同时处理经SDD处理后的废水中过量重金属沉淀剂以及残留的CuEDTA，从而使得经处理后的废水达到排放标准和深度处理的可行性。
本文采用静态离子交换－螯合技术和动态离子交换－螯合技术两种实验方法处理CuEDTA废水，进行了大量实验研究。
通过交换等温线测定、溶出实验，X231树脂对SDD的动态吸附研究、X231树脂对SDD以及CuEDTA的二次吸附研究等系列实验，经过处理后，流出液浓度符合国家环保局所规定的排放标准，而且使用后的树脂可以多次重复使用。
【关键词】离子交换强碱性阴离子交换树脂重金属废水SDD CuEDTA1 前言由于实际工业废水中含有大量络合重金属，而且重金属离子的浓度不是恒定的，会在以一定范围内波动，因此，很难做到每次往废水中投放刚好适量的沉淀剂，足以沉淀所有重金属离子。
使用化学沉淀法处理重金属废水的工艺中，为了达到重金属的最佳沉淀效果，一般要往废水中投放过量重金属沉淀剂，以保证废水中重金属的完全沉淀。
此时溶液中残余的沉淀剂则通过添加铁盐进行凝结/絮凝。
然而使用这种方法会产生大量铁的底泥，而且造成沉淀剂的浪费。
考虑到在我国综合废水排放标准中规定的排pH范围（pH＝6～9）内，工业常用的二甲基二硫代氨基甲酸钠（SDD）以及典型络合物CuEDTA均带有负电荷，因此可以通过使用阴离子交换树脂（R+Cl-）对过量的SDD以及残余CuEDTA进行离子交换，其交换反应如下：nR+Cl-+M n-→(R+)nM n- + nCl-（Ⅰ）式中M n-代表带负电荷的SDD以及CuEDTA。
由于交换到树脂上的SDD以及CuEDTA 还能分别与CuEDTA以及SDD进行螯合反应，进行第二次交换，即能起到相当于螯合树脂的作用而从溶液中去除和延长树脂寿命的作用，同时节省成本，不会造成沉淀剂的浪费。
RSD沉降水净化重金属离子配位及稳定结构研究
RSD沉降水净化重金属离子配位及稳定结构研究RSD沉降水净化重金属离子的研究旨在探索一种有效的方法来净化沉降水中的重金属离子，以解决环境污染和生态破坏的问题。
本文将介绍RSD沉降水净化重金属离子的配位及稳定结构研究。
重金属离子是一类具有较高的原子密度、较大的原子质量和高毒性的金属元素。
这些离子存在于工业废水、冶炼废液等许多废水中，通过入侵土壤和水源，会污染环境，对生物体造成严重伤害。
因此，研究一种能够有效去除沉降水中重金属离子的方法具有重要意义。
RSD沉降水是一种由降雨过程中的粒子沉降形成的水体，其中含有各种污染物，包括重金属离子。
由于RSD沉降水中的重金属离子含量较高，常规的处理方法往往不够高效。
因此，开展相关研究着眼于发现一种可以有效配位和稳定沉降水中重金属离子的材料或技术。
在RSD沉降水净化重金属离子的研究中，有许多材料可以发挥重要作用。
其中，过渡金属氧化物是一种常见的材料，具有良好的离子交换和吸附能力。
通过配位作用，过渡金属氧化物可以与重金属离子形成稳定的配合物，从而将其从沉降水中有效去除。
此外，一些天然杂多酸也被广泛应用于RSD沉降水净化重金属离子的研究中。
对于RSD沉降水中重金属离子的配位及稳定结构研究，研究者们通常会借助各类分析仪器和技术进行分析和表征。
例如，X射线衍射技术可以用于分析材料的晶体结构和晶体学性质，从而研究其与重金属离子的配位关系。
透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）则可以提供有关材料的形貌和结构信息。
在实际应用中，研究者们需要考虑一系列因素来设计和优化RSD沉降水净化重金属离子的方法。
例如，材料选择、适当的配位体浓度和配位时间都需要进行合理设计。
此外，pH值、温度和反应时间等因素也会对净化效果产生重要影响。
在净化过程中，常常需要考虑到不同重金属离子之间的竞争吸附和配位效应。
这意味着研究者们需要根据实际情况和废水中重金属离子的种类、浓度等因素，优选材料和方法。
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重金属污水处理中螯合产物稳定性的研究
A R e se a rch to the S ta b ility o f The He a vy m e ta l C he la ting P ro duc tio n s unde r the W a te r Tre a t2 m ent
表 1 Cu的螯合产物的稳定性试验
螯合剂名称
pH值 试验后浓度 / (mg/L )
泄漏量 / (mg/ kg)
3
4190
245
二丁基二硫代磷酸铵 5
2177
7
1163
138 8113
9
0121
1014
3
7171
386
二丙基二硫代磷酸钾 5
5165
282
7
3112
156
9
1191
9515
3
0123
1115
钾和二异丙基二硫代磷酸铵溶液 (由于工业重金属 废水常呈酸性 ,所以本实验中研究 pH 值对去除率影 响时只讨论 pH ≤6的情况 ) 。 1. 3 实验仪器及主要试剂
TAS—986型原子吸收分光光度计 ; AFS—830原子荧光分光光度计 ; 螯合剂名称 :二丁基二硫代磷酸铵 、二丙基二硫 代磷酸钾 、二异丙基二硫代磷酸钾 、二异丙基二硫代
《仪器仪表与分析监测 》2008年第 4期
次数
表 4 准确度试验 Ca2 + / (mmol/L )
M g2 + / (mmol/L )
1
49150
50110
2
49176
48149
3
48165
50110
4
49112
49172
5
49149
50122
6
49196
48122
平均值
49142
49148
标准偏差
浓度 : 5% (体积浓度 ,下同 ) ; 汞 、铜 、镉 、铅 浓 度 : 各 为 200 mg /L , 试 样 用 量 : 50 mL; 配制重金属废水所用试剂为 : Pb (NO3 ) 2 (分析 纯 ) , CdC l2 ·215H2 O (分析纯 ) , CuSO4 ·5H2 O (分析 纯 ) , HgCl2 (分析纯 ) 。
丙基二硫代磷酸钾处理含 Hg废水效果最佳 。实验
结果分别如表 2、图 2所示 。
表 2 Hg螯合产物的稳定性试验
螯合剂名称
pH 值
试验后浓度 / (mg/L )
3
6124
泄漏量 (mg/ kg)
312
二丁基二硫代磷酸铵 5
4174
237
7
3158
179
9
1172
8610
3
6180
340
二丙基二硫代磷酸钾 5
二异丙基二硫代磷 5
0113
酸钾
7
0111
6141 5170
9
0108
3187
3
7133
367
二异丙基二硫代磷 5
5138
269
酸铵
7
3126
163
9
2123
111
3
1711
855
氢氧化钙
5
9117
458
7
7121
361
9
5101
250
2. 2 Hg的螯合产物 随溶 液 pH 值 变化 的稳定 性
图 2 Hg螯合产物的稳定性试验
2. 3 Cd 的 螯合 产物 随溶 液 pH 值 变化 的稳定 性 试验
实验结果表明 :在 pH = 3、5、7、9 范围氢氧化物 沉淀的泄漏量约是螯合沉淀的两倍 ,与传统的氢氧
— 33 —
《仪器仪表与分析监测 》2008年第 4期
化物沉淀法相比 ,研制的重金属螯合剂与 Cd的反
早在 50年代初期 ,重金属的环境污染问题就引起了世 环 ,故形成的化合物为螯合物 ,并具有高稳定性 。
界各国的普遍关注 。特别是发生在日本的由汞污染引 1. 2 实验方法
起的“水俣病 ”和由镉污染引起的“骨痛病 ”事件 ,以及
在含有单一金属 (汞 、铜 、镉 、铅 )废水和混合废
在欧洲一些国家陆续发现重金属污染产生的严重后 水中 ,控制实验条件 ,分别控制 pH 值为 2、3、4、5、6,
114 2148 ×103 1161 ×103 1149 ×103 1135 ×103 4126 ×103 3120 ×103 3109 ×103 3100 ×103
图 4 Pb螯合产物的稳定性实验
图 3 Cd螯合产物的稳定性性试验
2. 4 Pd 的螯合产物随溶液 pH 值变化的稳定性 试验
实验结果表明 : 在 pH = 3、5、7、9 范围氢氧化物 沉淀的泄漏量约是螯合沉淀的两倍 ,氢氧化铅的泄 漏量比其它金属的氢氧化物泄露量大得多 ,且稳定 性受 pH值影响不显著 。与传统的氢氧化物沉淀法 相比 ,研制的重金属螯合剂与 Pb的反应产物具有更 高的稳定性 [ 3 ] 。4种螯合剂与 Pb反应产物的稳定性 以二丁基二硫代磷酸铵形成的螯合产物最为稳定 , 于其它螯合剂的螯合产物相比可以忽略不计 。故以 二丁基二硫代磷酸铵处理含 Pb废水效果最佳 。实
2) 分别对缓冲溶液用量和取样体积的两个影响 因素 的 进 行 研 究 , 实 验 结 果 表 明 : EDTA 浓 度 为 C1 /2EDTA = 0105 mol/L 左右时 ,当缓冲溶液加入量多于
第 2终点 EDTA 滴定体积时 ,曲线在第 1等当点突跃 较为明显 ,当缓冲溶液加入量少于第 2终点 EDTA 滴 定体积时 ,曲线在第 2 等当点突跃较为明显 ,当缓冲 溶液加入量与第 2 终点 EDTA 滴定体积比为 1 ∶1 ～ 2∶1时 ,曲线在第 1、2等当点突跃都比较明显 。其他 浓度的 EDTA ,通过换算可得相应的比列关系 。
在 ,这将给稳定化带来困难 ,并且 ,普通的沉淀法所产 生的污泥在 pH 值改变的情况下会再度溶出 ,二次污 染的可能性非常突出。针对这些问题 ,近期国际上已 开始应用有机重金属螯合剂去除重金属的研究 [2 ] 。这 类方法首先在日本得到开发 ,已在日本的重金属废水 处理和焚烧飞灰重金属固定方面得到初步应用 ,并成 功地开发出了一类新型的重金属螯合剂 ,在重金属废 水及其他重金属废物的治理中取得了很好的效果 。
5140
270
7
3190
195
9
2110
105
3
5150
275
二异丙基二硫代磷 5
3130
165
酸钾
7
2190
145
9
0150
2510
3
7130
365
二异丙基二硫代磷 5
4190
245
酸铵
7
3150
175
9
1170
8510
3
1514
770
氢氧化钙
5
1010
500
7
7160
380
9
4110
205
图 1 Cu螯合产物的稳定性试验
沉淀的泄漏量约是螯合沉淀的两倍 ,与传统的氢氧
化物沉淀法相比 ,研制的重金属螯合剂与 Cu的反应
产物具有更高的稳定性 。螯合剂尤以二异丙基二硫
代磷酸钾形成的螯合产物最为稳定 ,与其它螯合产
物相比泄露量基本上接近于零 。故以二异丙基二硫
代磷酸钾处理含 Cu 废水效果最佳 。实验结果分别
如表 1、图 1所示 。
泄漏量 (mg/ kg)
369
二丙基二硫代磷酸钾 5
5189
294
7
3171
186
9
1146
7310
3
8186
443
二异丙基二硫代磷 5
6139
319
酸钾
7
4123
212
9
2107
103
3
6167
334
二异丙基二硫代磷 5
4196
248
酸铵
7
3112
156
9
1165
8217
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1817
937
氢氧化钙
5
1 实验部分
磷酸铵 ;
1. 1 重金属与螯合剂的反应机理 重金属 螯 合 剂 可 采 用 二 烃 基 二 硫 代 磷 酸 的 铵
盐 、钾盐或钠盐 ,活性基团 (给电子基团 )为二硫代磷 酸 。因活性基团中的硫原子电负性小 、半径较大 、易 失去电子并易极化变形产生负电场 ,故能捕捉阳离 子并趋向成键 ,生成难溶于水的二烃基二硫代磷酸
0147
0189
标准值
49187
49159
相对误差
- 019%
- 0122%
从表 4 可知 ,该方法具有较高的准确度 , 符合 SY / T552322006油田水分析方法要求的准确度 。
4 结论
1) 通过上述实验结果可知 ,采用电位滴定仪测 量水中的 Ca2 + 、M g2 +是可行的 ,其精密度和准确度都 符合油气田水分析方法标准的要求 。
[关键词 ] 重金属 ;螯合剂 ;稳定性 ;污水处理 [中文分类号 ] X 703 [文献标志码 ] A
重金属污染是个世界性的环保问题 ,在未来的环 盐 。当螯合剂与某一金属离子结合时 ,均通过其结
保工作中 ,解决重金属污染问题将是人们关注的焦点。 构中的两个硫与烃基及磷酸根和金属离子形成多个
孙 娟
(南京环境监测中心站 江苏南京 210013)
[摘要 ] 采用高分子有机螯合剂与废水中的多种重金属离子发生螯合反应 ,生成稳定且不溶于水的金 属螯合物来去除废水中的重金属离子 。对含有汞 、铜 、镉 、铅等重金属污水处理中的螯合产物稳定性进行试 验研究 ,结果表明 ,利用螯合剂处理重金属废水的效率较高 ,有较好的应用前景 。