[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用螯合樹(shù)脂選擇性提取重金屬-氨絡(luò)合廢水中重金屬的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610197130.8
• 申請(qǐng)日: 2016-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105692768A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉福強(qiáng);韋蒙蒙;趙偉;張艷紅;陳達(dá);朱長(zhǎng)青;符麗純;凌晨;李?lèi)?ài)民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/28
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種重金屬-氨絡(luò)合廢水的處理與資源化方法， 更具體地說(shuō)，涉及一種利用螯合樹(shù)脂選擇性提取重金屬-氨絡(luò)合廢水中重金屬的方法。

背景技術(shù)

氨是電鍍領(lǐng)域中常見(jiàn)的絡(luò)合劑和添加劑，可使鍍層更均勻光亮、促進(jìn)陽(yáng)極溶解。堿性含 氨鍍液均鍍能力好、韌性好，鍍層較優(yōu)。例如，銨鹽鍍鋅得到的鍍層結(jié)晶細(xì)致光亮、鍍液電 流效率高、沉積速度快。另外，印刷電路板(PCB)蝕刻液中也含大量氨，尤其在堿性蝕刻 液中，高濃度氨維持重金屬在堿性溶液中以溶解態(tài)配合物存在，防止重金屬沉淀，并參與金 屬表面蝕刻。電鍍工藝中，重金屬排放點(diǎn)主要是電鍍清洗及電鍍廢液形成環(huán)節(jié)，隨著印刷電 路板堿性蝕刻液的報(bào)廢，也會(huì)產(chǎn)生堿性高氨含重金屬?gòu)U水。此類(lèi)廢水特點(diǎn)是：廢水呈堿性， 重金屬形態(tài)復(fù)雜，毒性高。氨是常用的緩沖劑，調(diào)酸破絡(luò)酸需量大，增加處理費(fèi)用及出水鹽 度。因此，此類(lèi)廢水堿性破絡(luò)處理極具經(jīng)濟(jì)性和高效性。然而，一般處理方法如沉淀法、電 化學(xué)沉積法、膜分離、電解、溶劑萃取和生物法等難以達(dá)到去除重金屬離子的效果，或面臨 處理費(fèi)用高、操作復(fù)雜和二次污染等難題。

目前處理氨配重金屬?gòu)U水的方法主要有沉淀法、還原法、膜法及離子交換法等。如中國(guó) 專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01310449645.9，申請(qǐng)公開(kāi)日為2013年12月25日的專(zhuān)利申請(qǐng)文件公開(kāi)一種銅 氨絡(luò)合廢水處理方法，利用MAP法將氨從銅氨絡(luò)合離子[Cu(NH₃)₄]²⁺中脫離，氨與銅分別以 MgNH₄PO₄、Cu(OH)₂形式沉淀，沉淀產(chǎn)物經(jīng)脫氨、回收銅后返回水處理工藝，但該法對(duì)藥劑 投加要求高，操作復(fù)雜，銅回收難度大，且增大出水鹽度。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01410491730.6， 申請(qǐng)公開(kāi)日為2014年12月24日的專(zhuān)利申請(qǐng)文件公開(kāi)一種含銅氨絡(luò)合廢水資源回收和零排放 膜系統(tǒng)及其處理方法與應(yīng)用，提出應(yīng)用膜組合處理銅氨廢水，四組膜串聯(lián)運(yùn)行增加了操作難 度，對(duì)于實(shí)際電鍍廢水預(yù)處理要求高，膜污染也是一大難題。還原法是向廢水中投加鐵粉、 硫酸亞鐵等將銅置換，但該法危廢產(chǎn)量大，且難以對(duì)重金屬進(jìn)行回收。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮? 201310161883.X，申請(qǐng)公開(kāi)日為2013年8月14日的專(zhuān)利申請(qǐng)文件公開(kāi)了一種回收電鍍廢水 中重金屬的方法和設(shè)備，該方法包括以下步驟：(1)將電鍍廢水進(jìn)行離子交換樹(shù)脂處理，使 電鍍廢水中的重金屬離子吸附于離子交換樹(shù)脂上；(2)用再生劑洗脫吸附于離子交換樹(shù)脂上 的重金屬離子，得到再生液；(3)采用旋流電解技術(shù)電解再生液，使重金屬于負(fù)電極上析出。 但對(duì)于堿性溶液中高氨氮濃度下的重金屬，重金屬以陽(yáng)離子絡(luò)合形態(tài)存在，離子交換樹(shù)脂對(duì) 重金屬的選擇性較差，難以有效的將重金屬去除，對(duì)于堿性高氨濃度廢水中重金屬的回收并 不適用。螯合樹(shù)脂對(duì)重金屬回收研究較多，如專(zhuān)利號(hào)為ZL200610041366.9和 ZL201010512734.X等專(zhuān)利均是基于螯合樹(shù)脂對(duì)于離子態(tài)重金屬的吸附，而對(duì)于堿性高氨體系 中復(fù)雜絡(luò)合態(tài)重金屬的吸附未提及，螯合樹(shù)脂對(duì)不同狀態(tài)重金屬的活性位點(diǎn)不同，作用機(jī)制 不同，因此性能差異顯著。目前處理氨絡(luò)重金屬?gòu)U水的方法主要是集中在銅氨廢水，其他重 金屬-氨廢水處理的報(bào)道較少，這方面技術(shù)匱乏，因此亟需針對(duì)重金屬-氨絡(luò)合廢水高效處理 的新技術(shù)和新方法。吸附技術(shù)由于具有操作簡(jiǎn)單、無(wú)二次污染及可資源再生性等特點(diǎn)，近年 來(lái)倍受關(guān)注，并廣泛應(yīng)用于重金屬?gòu)U水的凈化和資源化處理，但在重金屬-氨廢水中，所有離 子交換樹(shù)脂與部分螯合樹(shù)脂都難以將重金屬選擇性分離去除和回收，因共存的高濃度氨對(duì)重 金屬交換與絡(luò)合過(guò)程都具有明顯抑制作用。

發(fā)明內(nèi)容

1.要解決的問(wèn)題

針對(duì)目前處理重金屬-氨絡(luò)合廢水的方法存在二次污染嚴(yán)重、處理成本高以及重金屬無(wú)法 有效的回收等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種利用螯合樹(shù)脂選擇性提取重金屬-氨絡(luò)合廢水中重金屬的 方法，螯合樹(shù)脂作為一種新型吸附劑，其N(xiāo)、O和S能與重金屬形成穩(wěn)定的配位作用，可對(duì) 廢水中重金屬-氨絡(luò)合物在堿性條件下進(jìn)行選擇性吸附，使出水中重金屬含量達(dá)標(biāo)，樹(shù)脂穿透 后，對(duì)重金屬進(jìn)行脫附回收，最后用氫氧化鈉溶液對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行轉(zhuǎn)型并繼續(xù)運(yùn)行。

2.技術(shù)方案

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種利用螯合樹(shù)脂選擇性提取重金屬-氨絡(luò)合廢水中重金屬的方法，其步驟為：