▌凈化凈水藥劑系列
重金屬螯合劑

  1. 關于是否需要破絡

  破絡指的是采用一定的方法破壞廢水中的CN-、NH3、EDTA等絡合劑,以利于重金屬離子的進一步去除。MCP系列重金屬捕捉劑因為含有極性極強的鰲合基團,能夠直接從其他絡合劑中競爭鰲合沉淀出重金屬,從而達到處理重金屬的目的。

  有時廢水含極強絡合物時,通過破絡配合重金屬捕捉劑聯合作用,可達到更佳的效果。

  此外,有些絡合物是劇毒物質,如氰化物,將其破除轉化為無害物質也是必須的。

  2. 關于六價鉻的處理

  六價鉻一般是經過先還原再調節PH值形成氫氧化鉻沉淀而去除。

  黃原酸酯類和DTC類高分子重金屬離子捕捉劑都能夠還原六價鉻,但其前提條件還是要在酸性環境中,PH為4左右即可。從成本方面來考慮,用高分子重捕劑來還原六價鉻是不經濟的。六價鉻還原還是應該交給價格便宜的硫酸亞鐵、亞硫酸鈉等常規還原劑來完成。

  3. 關于使用的PH值范圍問題

  MCP系列重金屬捕捉劑能夠在很寬的PH范圍(PH 3-12)內應用。

  最合適的使用PH值除與重金屬捕捉劑本身性質有關系外,還與重金屬種類、廢水種類、廢水中絡合物的種類等都有關系,各個因素是相互關聯相互影響的。因此,最終的合適PH值應通過燒杯實驗結合處理效果和使用成本綜合考慮來確定。

  4. 關于用藥量的問題

  對于任何一種水處理藥劑來說,用藥量都是一個關鍵問題,藥劑用量不夠,達不到處理效果。但并非用藥量越大越好。

  用藥量過大,造成不必要的浪費,成本增加。此外還可能造成一些副作用。

  例如,傳統的紅褐色DTCR重金屬捕捉劑,使用過量后水質會變黃。

  因為目前的重金屬捕捉劑均是含硫含氮有機物,使用時過量后殘余重金屬捕捉劑會導致水的氨氮、總氮、COD增高。因為重捕劑是高分子,一個分子內含有很多鰲合基團,當分子內的大部分鰲合基團都與重金屬作用后就能夠迅速地從水中沉析出來;若螯合劑用量太多,導致每個分子中只有極少的鰲合基團與重金屬作用,其沉析性能也就降低了,最終的處理效果也會變差。

  針對此問題,我們對產品進行了改善,MCP重金屬捕捉劑過量對廢水COD、氨氮和總氮影響極小,對COD的影響是傳統橙紅色DTCR的20-30%,對氨氮幾乎無影響。

  5. 關于與其他混凝劑、絮凝劑配合使用的問題

  MCP系列重金屬捕捉劑是有機高分子物質,與水中的重金屬離子作用后能迅速產生不溶性的鰲合鹽,并生成較大的絮體快速沉降分離,在一般情況下有很好的絮凝效果。

  一般情況需適當投加混凝劑如PAC等,可提高螯合產物從水中析出速度和析出程度。

  高分子絮凝劑PAM是必需的,通過吸附、橋架、網捕作用,就如一張網,把析出來的重金屬鰲合鹽連成一塊,迅速沉降。

  “MCP 重金屬捕捉劑”和“MCP-Z 鋅鎳專用捕捉劑”與重金屬反應生成絮體很大,有些情況下往往不需要加混凝劑(或加少量混凝劑如PAC等)就可達到非常優良的混凝效果,可有效減少污泥量的產生。

  “MCP-N 鎳專用捕捉劑”生成的絮體相對較小,一般均需要加混凝劑,不同的混凝劑效果可能會有差異,通過實驗確定。

  6. 重金屬捕捉劑與其他物理化學法的一些比較

  重金屬廢水處理的方法通常有如下幾種:中和絮凝沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體法、離子交換樹脂法、活性碳吸附法、鰲合樹脂法、重金屬捕捉劑法。下面分別就不同的方法與作一些簡單的比較;

  5.1 中和絮凝沉淀法

  中和絮凝沉淀法是在含有重金屬廢水中加入堿進行中和,使其生成不溶于水的氫氧化物以沉淀形式分離。例如,要使金屬離子濃度達到處理的目標值所需的PH值,可由金屬氫氧化物的濃度積(Ksp)按下式推定:

  Ksp =[ Mn+] [OH-]n

  [Mn+]=Ksp/[OH-]n

  lg[Mn+]=lgKsp-nlg[OH-]

  =lgKsp-nlgKw-nPH

  實際水處理中,共存離子體系復雜,影響氫氧化物沉淀的因素很多,必須嚴格控制pH,使其保持在最優的沉淀區域內。表1是某些金屬氫氧化物沉淀析出的最佳pH范圍。

  表1 某些金屬氫氧化物沉淀析出的最佳pH范圍

金屬離子

Fe3+

Al3+

Cr3+

Cu2+

Zn2+

Sn2+

Ni2+

Pb2+

Cd2+

Mn2+

沉淀的最佳PH

6-12

5.5-8

8-9

>8

9-10

5-8

>9.5

9-9.5

>10.5

10-14

加堿會重新溶解的PH

 

>8.5

>9

 

>10.5

 

 

>9.5

 

 

  氫氧化物沉淀法是最常規的處理方法,然而,在實際應用中存在很多不足:

  1) 因為很多重金屬離子都有一個最佳PH沉淀范圍,PH太高或太低都會使其重新溶解,因此必須嚴格控制PH值;

  2) 氫氧化物沉淀后很容易反溶,是處理過的廢水超標;

  3) 當多種重金屬離子共存時,因為各種重金屬離子沉淀的最佳PH值都不同,必須調不同的PH值處理不同的重金屬離子,在實際應用中是很困難的;

  4) 有些重金屬離子用單獨氫氧化物沉淀法處理是很難達標的,比如Cd2+;

  5) 當廢水中存在CN-、NH3、EDTA等配位體時,能與廢水中重金屬離子形成可溶性絡合物,氫氧化物沉淀法很難將其沉淀分離,甚至不生成沉淀。

  MCP重金屬捕捉劑是一種很有效的破絡鰲合沉淀劑,能在很寬的PH值范圍(4-11)內與各種重金屬離子形成穩定的鰲合物沉淀,且形成的沉淀穩定,不會出現反溶的現象,從而克服了上述氫氧化物沉淀法缺點。

  5.2 硫化物沉淀法

  金屬硫化物比氫氧化物的溶度積更小,所以也可以使用硫化物作為沉淀劑去除重金屬離子。通常采用的硫化物有硫化鉀、硫化鈉等。采用硫化物沉淀法處理重金屬離子廢水時,去除率高,可避免大部分可溶性絡合物的影響。但存在下述缺點:

  1) 采用硫化物其一容易產生硫化氫等有毒氣體,嚴重影響操作環境和操作人員的健康;

  2) 投藥量難以控制,容易造成重金屬離子不達標或者硫化物超標等問題;

  3) 由于硫化物沉淀法形成的沉淀細小,不利于沉淀處理,增加了后續加藥量和處理難度;

  4) 形成的硫化物沉淀也很容易再次溶解析出,特別是PH值降低時,形成二次污染。

  高分子重金屬離子捕捉劑充分考慮了上述問題,其螯合基團具有更高的螯合效率和穩定性;形成的沉淀絮體粗大,利于沉淀的分離與污泥的處理;螯合沉淀物適應pH范圍更廣,在很寬的PH范圍內都不會溶解析出;每個MCP高分子只要鰲合少量的重金屬就能從溶液中沉淀析出,因此投加稍微過量后也不會產生硫化物和COD升高現象。

  5.3 鐵氧體法

  在廢水中添加硫酸亞鐵,用苛性鈉調節PH=10,加熱到60-70oC后通入空氣,亞鐵反應生成強磁性的磁鐵礦,同時對鐵以外的二價金屬離子一次性生成氫氧化物沉淀,然后,經過再溶解氧化生成鐵氧體,可以除去廢水中的重金屬。

  此法要增加額外的設備,且能量消耗大,生成的廢渣量大。

  5.4 離子交換樹脂、活性碳吸附、鰲合樹脂法

  此三種方法是利用物理化學吸附原理,選擇性地吸附水中的重金屬離子的方法,這些方法對某些中等濃度重金屬廢水有較好效果,但也往往難以一次性處理達標。且其設備投資大、技術要求高、操作復雜、使用成本高、需對廢水進行預處理。

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