[發(fā)明專(zhuān)利]基于雙效聚合氯化鋁的去除廢水中重金屬氰絡(luò)合物的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210020892.2
• 申請(qǐng)日: 2012-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103224272A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉會(huì)娟;胡承志;曲久輝;趙旭;游麗燕
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/52
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/52;C02F1/72;C02F1/58
• 代理公司: 上海智信專(zhuān)利代理有限公司 31002
• 代理人: 李柏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于雙效聚合氯化鋁(PACC)的去除水中重金屬氰絡(luò)合物的方法。

背景技術(shù)

氰化物是劇毒物質(zhì)，含氰廢水必須先經(jīng)處理，才可排入水道或河流中。氰化物被廣泛應(yīng)用于電鍍、冶金等行業(yè)。作為一種強(qiáng)的絡(luò)合劑，氰離子(CN^-)能與水中許多金屬離子(Me(II)，主要包括：Cu²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺)形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。因此，當(dāng)存在大量CN^-時(shí)，廢水中的Me(II)將與CN^-絡(luò)合，形成性質(zhì)穩(wěn)定的重金屬氰絡(luò)合物，如氰化亞銅、氰化鋅、氰化鎳、氰化鎘、氰化鉛、氰化汞等，這又對(duì)這些有毒有害的重金屬離子的去除造成了極大困難，成為重金屬?gòu)U水處理的難題。

對(duì)于重金屬氰絡(luò)合物廢水，主要處理方法有：化學(xué)法、離子交換法、活性炭法、電解法、反滲透法、蒸發(fā)濃縮法。其中，化學(xué)法具有投資少、工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，是目前研究和應(yīng)用最多的方法。化學(xué)法主要包括氧化處理法、中和處理法、凝聚沉淀法等，以及把幾種方法組合起來(lái)一起使用。堿性氯化法是最常用的氧化處理法，在堿性條件下通過(guò)兩個(gè)階段的反應(yīng)，氯系氧化劑(液氯、次氯酸鈉、二氧化氯等)可以將氰氧化為氮?dú)夂投趸肌Ｇ璞谎趸螅亟饘偾杞j(luò)合物隨即被破絡(luò)合，Me(II)從絡(luò)合物中游離出來(lái)，可通過(guò)堿性沉淀、混凝沉淀、吸附過(guò)濾等手段得以去除。

本案發(fā)明人成功發(fā)明了一種制備兼具絮凝與消毒效能的聚合氯化鋁(PACC)的方法(ZL?200310121380.6)，由于PACC含有高含量的Al₁₃形態(tài)和活性氯，因此表現(xiàn)出良好的絮凝和氧化/消毒的雙效水處理效能。活性氯是氯系氧化劑的有效成份，在水中可以與CN^-反應(yīng)生成CNO^-，再進(jìn)一步反應(yīng)生成CO₂和N₂。PACC中活性氯的主要成份是次氯酸(HClO)。Al₁₃([AlO₄Al₁₂(OH)₂₄(H₂O)₁₂]⁷⁺)是鋁的水解-聚合-沉淀一系列反應(yīng)的中間產(chǎn)物，除了帶有高的正電荷和較強(qiáng)的架橋能力外，預(yù)制的Al₁₃聚合體在混凝過(guò)程中較為穩(wěn)定。研究表明，Al₁₃形態(tài)是聚合氯化鋁中的最佳凝聚絮凝形態(tài)。因此，采取有效的方法和過(guò)程獲得高含量Al₁₃形態(tài)往往是聚合氯化鋁研究與生產(chǎn)的追求目標(biāo)。

本發(fā)明是基于PACC水處理藥劑的特點(diǎn)，發(fā)明一種成本低廉、易于操作的除重金屬氰絡(luò)合物的方法，利用PACC中高活性氯和Al₁₃形態(tài)含量，實(shí)現(xiàn)氧化絮凝同步進(jìn)行去除重金屬氰絡(luò)合物中的CN^-和Me(II)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)廢水中的CN^-和Me(II)(Me(II)，主要包括：Cu²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺、pb²⁺)，提供一種經(jīng)濟(jì)有效、方便快捷、易于操作、氧化絮凝同步進(jìn)行，基于雙效聚合氯化鋁(PACC)的去除廢水中重金屬氰絡(luò)合物的方法。

本發(fā)明所涉及的PACC去除水中CN^-的技術(shù)原理在于：第一階段，在強(qiáng)堿性條件下，活性氯與CN^-反應(yīng)生成CNO^-；第二階段，在弱堿性條件下，活性氯進(jìn)一步與CNO^-反應(yīng)生成了無(wú)害的CO₂和N₂。

本發(fā)明所涉及的PACC去除水中Me(II)的技術(shù)原理在于：在活性氯的氧化作用下，重金屬氰絡(luò)合物結(jié)構(gòu)瓦解，其中的Me(II)被游離出來(lái)，在弱堿性條件下，一部分Me(II)會(huì)水解沉淀去除，剩余的未水解沉淀尚存在水中的Me(II)被Al₁₃形態(tài)絮凝去除。

基于上述原理，本發(fā)明提出了PACC的涉及氧化絮凝同步進(jìn)行的有效去除水中重金屬氰絡(luò)合物的方法，從而為含氰和重金屬?gòu)U水治理提供了新的技術(shù)途徑。