[發明專利]一種磷改性納米零價鐵高效去除高鹽廢水中絡合態鉛的方法

有效

• 申請號: 202210035565.8
• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114291863B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 孫秀云;李橋;李瑞;馬新月;韓衛清;李健生;沈錦優;劉曉東
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01J20/02;B01J20/30;C02F101/20
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 李童;陳彬

本發明公開了一種磷改性納米零價鐵高效去除高鹽廢水中絡合態鉛的方法，屬于工業廢水處理領域。上述磷改性納米零價鐵是通過將磷酸鹽與納米零價鐵進行液相反應的方法制得，控制適當的P/Fe摩爾比，使納米零價鐵表面生成一層鐵磷化合物，并將其應用于去除高鹽廢水中的絡合態鉛，包括EDTA?Pb、DTPA?Pb、Citric?Pb、NTA?Pb和Glycine?Pb等，能夠克服鹽分對絡合態鉛去除的影響，同時能夠克服高濃度有機物對絡合態鉛去除的影響，對絡合態鉛的去除能力顯著增強，解決了傳統鐵基材料對高鹽廢水中絡合態鉛的去除率低、pH適用范圍窄的問題，降低高鹽、高濃度有機物條件下絡合態鉛的去除成本，實現絡合態鉛廢水的治理。

技術領域

本發明屬于工業廢水處理技術領域，具體涉及一種磷改性納米零價鐵高效去除高鹽廢水中絡合態鉛的方法。

背景技術

隨著工業化的快速推進，重金屬污染廢水的排放量隨之急劇增加，引起嚴重的重金屬污染。含鉛(Pb)廢水廣泛產生于有采礦、印染、電鍍和電池制造等行業，這些行業所產生的廢水中同時含有大量的有機配體如檸檬酸、氰化物、氨三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)等，上述配體極易與鉛形成絡合態的鉛。與游離態重金屬離子相比，由于絡合態鉛具有良好的水溶性、較高的穩定常數、且在廣泛的pH范圍內穩定存在，常規的吸附、離子交換、沉淀技術往往難以有效去除絡合態鉛。此外，工業廢水中普遍存在鹽分較高的現象(如電鍍廢水和皮革鞣制廢水中鹽分大于1％(wt))，廢水中大量的陰、陽離子顯著抑制了絡合態鉛的去除。因此開發高濃度鹽分條件下高效的絡合態鉛去除方法是重大現實需求。

目前針對絡合態鉛的去除方法有高級氧化法、吸附法以及破絡沉淀法。高級氧化法雖然能破壞有機配體并將鉛以游離態釋放出來，但由于實際廢水中存在的有機物以及共存離子嚴重限制了高級氧化的效率，提高了絡合態鉛廢水的處理成本。Vohra和Davis采用TiO₂光催化降解EDTA-Pb，發現當EDTA的濃度高于Pb時，EDTA-Pb的降解收到明顯的抑制(Vohra?M?S,Davis?A?P.TiO₂-assisted?photocatalysis?of?lead–EDTA[J].WaterResearch,2000,34(3):952-964.)。Jiraroj等采用H₂O₂/UV降解EDTA-Pb，發現NO₃^-顯著抑制了EDTA-Pb的降解(Jiraroj?D,Unob?F,Hagege?A.Degradation?of?Pb–EDTA?complex?by?aH₂O₂/UV?process[J].Water?research,2006,40(1):107-112.)。申請號為201911313815.4的中國發明專利公開了利用磷酸亞鐵在缺氧條件下去除絡合態鉛的方法，所述方法使用磷酸亞鐵能夠快速去除絡合態鉛，在缺氧條件下，可以在60min內達到99.67％的絡合態鉛去除率，將鉛去除至亞ppm級，但使用該方法中所述的磷酸亞鐵對高鹽廢水中絡合態鉛的去除效果不佳，因為絡合態重金屬在溶液中常以陰離子或中性分子存在，高鹽分會嚴重抑制以靜電吸附為主的非特異性吸附過程，此外，高濃度的鹽離子與相對低濃度的絡合態重金屬之間巨大的濃度差異也會降低吸附劑對重金屬的吸附選擇性(Zhang?X,Huang?P,Zhu?S,etal.Nanoconfined?hydrated?zirconium?oxide?for?selective?removal?of?Cu(II)-carboxyl?complexes?from?high-salinity?water?via?ternary?complex?formation[J].Environmental?sciencetechnology,2019,53(9):5319-5327.)。

基于現有技術的缺陷，亟需發明一種新的能夠克服高鹽、高濃度有機物影響的去除絡合態鉛的方法。

發明內容

1.要解決的問題