重金属絮凝剂DTAPAM去除水中Cu-EDTA的条件优化和机理

作者：张航; 王刚^*; 周雅琦; 马玉

来源：中国环境科学, 2023, 43(02): 532-543.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20220915.006

• 重金属絮凝剂
• Cu-EDTA
• 稳定常数
• 螯合沉淀
• 配位竞争

工业含Cu废水中常含有配位剂EDTA,可与Cu(Ⅱ)配位后形成稳定的可溶性配合物Cu-EDTA,致使废水中的Cu(Ⅱ)较难被除去.为了将含Cu-EDTA废水中的Cu(Ⅱ)得以有效去除,采用二硫代羧基化胺甲基聚丙烯酰胺(DTAPAM)作为重金属絮凝剂,以Cu-EDTA为处理对象,研究了絮凝水力条件、DTAPAM投加量、pH值、EDTA浓度、Cu(Ⅱ)初始浓度对DTAPAM去除Cu-EDTA性能的影响,确定了Cu(Ⅱ)的最佳去除条件;并利用紫外-可见吸收光谱、红外光谱、扫描电镜及能谱分析等表征方法探究了DTAPAM去除Cu-EDTA的机理.结果表明,最佳絮凝水力条件为快搅时间2min、快搅速度160r/min、慢搅时间20min、慢搅速度50r/min;当pH值为5.0～7.0时,DTAPAM对Cu(Ⅱ)初始浓度为25mg/L的含Cu-EDTA水样的去除性能均较好,且在pH值为7.0时Cu(Ⅱ)的去除效果最好,最高去除率可达99.07%;当体系中EDTA与Cu(Ⅱ)配位比为1:1时,DTAPAM对不同Cu(Ⅱ)初始浓度的含Cu-EDTA水样均具有理想的去除效果.表征结果显示,DTAPAM高分子链中的二硫代羧基(—CSS-)与水样中Cu(Ⅱ)发生了螯合反应;pH值为2.0～9.0时,DTAPAM-Cu螯合稳定常数的对数值介于13.09～13.71.DTAPAM处理含Cu-EDTA水样时,DTAPAM先与EDTA发生配位竞争作用,将Cu-EDTA中的Cu(Ⅱ)解络出与之发生螯合反应生成絮体沉淀物,絮体间发生以吸附架桥和网捕卷扫为主的絮凝作用,促进絮体的沉降,提高了Cu(Ⅱ)的去除.

• 单位
  兰州交通大学