CN104355444A - 一种络合重金属废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种络合重金属废水的处理方法，包括如下步骤：将废水pH调节到酸性，将Ca(O2)2投加到废水中，搅拌，与络合重金属进行氧化置换反应，再加入Ca(OH)2调节水体pH值至碱性，搅拌，静置，过滤沉淀即得。本发明的方法比常规的反渗透、离子交换、重金属捕集剂等方法更加经济、节省成本，节省能耗，而且适用范围广，对铜、砷、镍、铅、锌等重金属与EDTA、HEDP、NTA、酒石酸等形成的络合物都具有良好的置换效果。能够处理强稳定性络合重金属废水，比过氧化钙相比，相同投量下重金属去除率可提高25%以上。

Description

一种络合重金属废水的处理方法
技术领域
    本发明涉及废水处理领域，具体地说，涉及一种络合重金属废水的处理方法。
背景技术
化学沉淀是重金属废水处理中最常见的方法，络合重金属由于稳定性强，不容易在废水中被除去。氧化钙是自由态重金属废水常见的沉淀剂但不能处理络合态重金属废水，过氧化钙具有氧化性可用于处理络合态重金属废水，但在处理中存在破络不完全，沉淀效率低等问题。反渗透法、离子交换法、重金属捕集剂、活性炭吸附法等处理方法成本高，有些捕集剂对某些重金属的去除没有效果，这对含有多种重金属的工业废水的处理具有局限性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，为难沉淀、强稳定性络合重金属废水提供一种络合重金属废水的处理方法。
     为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种络合重金属废水的处理方法，包括如下步骤：将废水pH调节到酸性，将Ca(O2)2投加到废水中，搅拌，与络合重金属进行氧化置换反应，再加入Ca(OH)2调节水体pH值至碱性，搅拌，静置，过滤沉淀即得。 
在上述处理方法中，具体包括如下步骤：用酸将废水pH调节到3，将Ca(O2)2投加到废水中，以速度梯度G=100S-1的工况搅拌15min，与络合重金属进行氧化置换反应，再加入Ca(OH)2调节水体pH值至10，以G=30S-1的工况搅拌9min，静置30min，过滤沉淀即得。  
在上述处理方法中，所述酸优选为HCl或HNO3。
在上述处理方法中，所述络合重金属为铜、砷、镍、铅、锌等与EDTA、NTA、柠檬酸、酒石酸等形成的络合物。
本发明利用Ca(O2)2在酸性条件下与水反应生成 ·OH，利用生成的羟基自由基氧化分解水体中的络合离子，降低络合离子与重金属的稳定性，同时Ca(O2)2水解产生的钙离子与络合离子螯合，在催化氧化和置换反应的协同作用下，将重金属从其络合物中置换出来，变成自由态重金属离子。最后用Ca(OH)2调节溶液pH值至10，将变成自由态的重金属离子沉淀除去。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的方法比常规的反渗透、离子交换、重金属捕集剂等方法更加经济、节省成本，节省能耗，而且适用范围广，对铜、砷、镍、铅、锌等重金属都具有良好的置换效果。能够处理强稳定性络合重金属废水，比过氧化钙相比，相同投量下重金属去除率可提高25%以上。
具体实施方式
处理方法：用HNO3将废水pH调节到3，将Ca(O2)2投加到废水中，以速度梯度G=100S-1的工况搅拌15min，与络合重金属进行氧化置换反应，再加入Ca(OH)2调节水体pH值至10，以G=30S-1的工况搅拌9min，静置30min，重金属就会从其络合离子中置换出来并将沉淀过滤除去。按照以上方法操作，络合重金属的去除率可以达到95%以上。Ca(O2)2与废水的重金属摩尔比例以及去除效果如表1-3所示。          
表1、Ca(O2)2氧化置换剂对CuEDTA的去除效果（原水铜离子浓度100mg/L）
摩尔比[Ca2+]/[Cu2+] 1 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
剩余铜浓度 1.41 0.52 0.47 0.25 0.27 0.13 0.20 0.16
铜去除率 98.59% 99.48% 99.53% 99.75% 99.73% 99.87% 99.80% 99.84%
表2、Ca(O2)2氧化置换剂对ZnHEDP的去除效果（原水锌离子浓度100mg/L）
摩尔比[Ca2+]/[Zn2+] 1 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
剩余铜浓度 3.07 2.48 0.57 0.15 0.16 0.12 0.13 0.06
铜去除率 96.93% 97.52% 99.43% 99.85% 99.84% 99.88% 99.87% 99.94%
表3、Ca(O2)2氧化置换剂对NiEDTA的去除效果 （原水镍离子浓度100mg/L）
摩尔比[Ca2+]/[Ni2+] 1 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
剩余铜浓度 2.18 1.30 0.76 0.34 0.22 0.19 0.17 0.12
铜去除率 97.82% 98.70% 99.24% 99.66% 99.78% 99.81% 99.83% 99.88%
以上是应用以上方法对几种典型的络合重金属的实验效果，从实验数据可以看出，Ca(O2)2氧化置换剂对各种络合重金属(包括络合能力极强的EDTA溶液)，都有显著的去除效果。

Claims (4)

1.一种络合重金属废水的处理方法，其特征在于包括如下步骤：将废水pH调节到酸性，将Ca(O2)2投加到废水中，搅拌，与络合重金属进行氧化置换反应，再加入Ca(OH)2调节水体pH值至碱性，搅拌，静置，过滤沉淀即得。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于包括如下步骤：用酸将废水pH调节到3，将Ca(O2)2投加到废水中，以速度梯度G=100S-1的工况搅拌15min，与络合重金属进行氧化置换反应，再加入Ca(OH)2调节水体pH值至10，以G=30S-1的工况搅拌9min，静置30min，过滤沉淀即得。
3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述酸为HCl或HNO3。
4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述络合重金属为铜、砷、镍、铅、锌与EDTA、NTA、柠檬酸、酒石酸形成的络合物。
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