重金属捕集剂 水利部“#’”资助项目（（!

重金属捕集剂 水利部“#’”资助项目（（!

资助项目：水利部“&#'”资助项目(()!""!%$)作者简介：徐英(%&*+—)，女，上海人，副教授，主要从事环境化学与环境工程研究，重金属清除剂处理废水的实验研究(河海大学环境科学与工程学院，江苏南京)研究了清除剂投加量、反应时间、絮凝剂种类及投加量以及多种重金属离子共存对重金属废水处理效果的影响，并与传统中和沉淀法进行了清除产物的稳定性对比。实验结果表明，重金属清除剂对于/0的去除率可达&&5以上，处理后的废水达到国家排放标准，且处理效果不受生成的螯合物的稳定性影响。 中和沉淀法所得产品的稳定性高于中和沉淀法所得产品，降低了清除产品再次污染环境的风险。关键词：重金属废水;重金属清除剂;废水处理;螯合沉淀法中图分类号：6+"7，文献标识码：8文章号：%"""随着重金属废水成分日趋复杂，对废水排放的要求也逐渐趋于严格，目前，我国采用传统中和沉淀法处理的重金属废水大部分已不能满足废水排放要求。 其值控制在%"以上，必须经中和处理后方可排放。（0）废水中共存有锌、铅、锡、铝等两性金属时，随着废水-值的增加，两性金属有再次溶解的趋势，需严格控制-值，实行分段沉淀。（：）有些金属离子会与废水中的卤素、氰化物、腐殖质等形成很稳定的络合物，用中和沉淀法很难去除，需对废水进行预处理。（2）重金属离子在碱性介质中生成的氢氧化物沉淀，会随着-值的增加而增加。

值降低又再次溶解，造成二次污染。针对现有重金属污染控制技术存在的问题，国际上开始研究应用有机重金属清除剂去除重金属，并在日本重金属废水处理及焚烧飞灰重金属固定中已得到初步应用。作者在国内外相关研究的基础上，开发了一种新型重金属清除剂，克服了传统中和沉淀法的不足，可直接用于酸性重金属废水的处理，具有重金属去除率高、不受共存金属离子干扰、沉淀稳定性好等优点。该清除剂的合成与捕获机理是先利用五硫化二磷与醇合成二烷基二硫代磷酸酯，然后用碱金属、碱土金属或铵盐取代二烷基二硫代磷酸酯，生成重金属清除剂——二烷基二硫代磷酸酯。 本研究涉及的重金属清除剂主要为二烷基二硫代磷酸酯的铵盐、钾盐或钠盐。活性基团（给电子基团）中的硫原子电负性小、半径大，易失去电子而极化变形产生负电场，能俘获阳离子，并倾向于成键生成不溶于水的二烷基二硫代磷酸酯。当清除剂与某种金属离子结合时，其结构中的硫原子与金属离子形成四元清除剂，与重金属离子形成共价螯合物。给电子基团在中心离子周围的空间分布由金属离子成键轨道的分布角决定。在金属离子上形成八面体结构，由于清除剂与具有不同价键轨道的金属离子形成张力较小的空间构型，因此清除剂与金77。

?@=EIJ（K9I3@9BL:EHA:H=）,1'&$23)0$0')224'$25')2捕收剂加入量（实际”理论）65251%52713//6配制含#$的废水，取废水样品71,-，对照废水样品搅拌后静置，待絮凝物下沉形成清液后过滤，用原子吸收分光光度计、原子荧光分光光度计测定滤液中重金属离子浓度，观察反应时间、:*值、捕收剂加入量及共存金属离子对重金属离子去除效果的影响！反应时间为搅拌时间，不包括沉淀分离时间！与捕收剂生成的螯合物颗粒比较细，为加快沉降速度，加入少量絮凝剂。因此试验还观察了絮凝剂种类及其加入量对捕收剂最大浸出量的影响产品。为考察在最不利环境条件下捕集产品中重金属成分的泄漏情况，对捕集产品的最大浸出量进行测试，并与传统中和沉淀法得到的产品最大浸出量进行对比。测试方法参考重金属处理产品长期稳定性评价方法。89值对处理效果的影响取质量浓度/11倍化学计量、反应时间为41的条件下，对照每个样品的:*值，观察:*值对处理效果的影响！浓度满足5835-886《废水综合排放标准》。因此，捕集器可直接用于酸性废水的处理，弥补了传统中和沉淀法不宜在酸性条件下使用的不足，并可节省调节pH值的成本！ 24'$25')2废水%%88285捕收剂加入量对处理效果的影响取质量浓度为/11的废水，在废水：*值为7，反应时间为41的条件下，控制每个样品加入的捕收剂的量，观察捕收剂加入量对处理效果的影响！实验结果(表%)表明，捕收剂的去除率随加入量的增加而增大，当达到化学计量量时，捕收剂对每种金属离子的去除率可达830以上，当达到化学计量量的几倍时，捕收剂对每种金属离子的去除率可达880以上，此时废水中质量浓度满足?5835—/886的极限值，因此，捕收剂的加入量为/2。 反应时间对处理效果的影响取为"##。在质量浓度为"##的条件下，控制每个样品的反应时间，观察反应时间对重金属处理效果的影响！从实验结果（表3）可以看出，反应时间的长短对处理效果有一定影响！为了使处理后的废水达到—"779的极限值，含有（）-0&#-/&（-搅拌时间&（-1*1&7絮凝剂加入量&去除效果聚合氯化铝硫酸铝质量浓度&去除效果的影响取质量浓度为"##废水，控制其0/值到1，搅拌样品*#$:;，然后让其沉淀"#$:;，絮凝剂种类及加入量去除率可达77=以上！但从实验现象来看，硫酸铝形成的絮体比聚合氯化铝形成的絮体要大，所以沉淀物的分离速度要比聚合氯化铝形成的絮凝体!硫酸铝絮凝剂投加量为"1#$%&金属离子共存对处理效果的影响取质量浓度为"##的混合废水,调节废水0/值至1,控制捕收剂投加量,搅拌反应3#$:;,观察金属离子共存对处理效果的影响!可以看出,当捕收剂投加量(实际&理论)A