[发明专利]一种强稳定性络合重金属废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种强稳定性络合重金属废水的处理方法。

背景技术

　   随着工业化进程的加速发展，IT、电镀、电子、冶金、采矿、化工等现代工业的飞速发展，产生了大量的重金属废水。重金属污染物具有不可降解、长期性的特点，尤其是对人的身体健康有直接的危害。资料显示，我国每年产生400 亿吨左右的工业废水，其中重金属废水约占60%。这些废水排入江河湖泊不仅严重污染地表水与地下水，造成全球可利用水资源总量急剧下降，还使土壤中重金属含量增加，最终危害人体健康。 

如何有效治理重金属污染已成为人们共同关注的问题，国内外学者对此做了大量的研究，提出多种治理方法，包括化学沉淀法、吸附法、离子交换法和膜分离法等。然而，当重金属废水中含有强络合剂如乙二胺四乙酸（EDTA）、柠檬酸、酒石酸时，由于络合剂能与重金属形成稳定的络合物，一方面使重金属的溶解度大大提高，另一方面也使常规的化学沉淀剂难与络合剂发生竞争，因而不能将溶解态重金属去除。络合重金属废水中不但含有重金属离子，而且还有大量的有机污染物，这会使废水的COD值升高。近十多年以来，寻求安全和经济的络合重金属废水处理方法一直是污染控制领域研究的热点和难点问题。基于上述情况，为了满足日益严格的环保要求，本发明提出一种强稳定性络合重金属废水的处理方法。 

最近，基于零价铁的高级Fenton 法降解污染物的研究引起了国内外学者的浓厚兴趣和广泛关注。酸性条件下零价铁能原位产生二价铁离子，进而引发Fenton链条反应，这种方法被称之为高级Fenton法 见方程（1）和（2）。高级Fenton法比起传统的Fenton试剂法有如下的优点：①零价铁廉价、易加工而且对环境不会产生二次污染；②高级Fenton处理后废水中亚铁离子和铁离子的浓度远远低于传统的Fenton试剂法产生的浓度；③铁离子能通过反应而得到快速循环利用 见方程（3），溶液中剩余的少量铁离子能改善废水的化学絮凝作用。高级Fenton法的反应条件温和、处理效率高、适用范围广，已用来降解各种有机物废水，如印染废水、DDT废水、含氯酚废水、橄榄油废水等，但对络合重金属废水的降解还未见报道。 

Fe⁰  + 2H⁺ →  Fe²⁺ + H₂ ↑                            (1) 

Fe²⁺ + H₂O₂ →  Fe³⁺ + OH + OH^-                       (2)

2Fe³⁺ +  Fe⁰→  3Fe²⁺                                                (3)。

发明内容

本发明的目的在于克服现有络合重金属废水处理技术的不足，提出一种基于高级Fenton法的能有效处理络合重金属废水的方法。 本发明方法是在酸性条件下利用高级Fenton法产生的羟基自由基（·OH）降解强稳定性络合重金属络合物，重金属离子被释放出来，后投加氢氧化钠沉淀剂，重金属离子与沉淀剂形成重金属沉淀而从污水中分离开来，从而达到去除重金属和降低COD的目的，见公式(4)～(6)和图1 。处理后的水质完全符合国家规定的排放标准。 

          NiEDTA + OH → 中间产物 （+ OH） →CO₂ +H₂O               (4) 

               Ni²⁺ +2OH^- → Ni(OH)₂ ↓                                 (5)

                      Fe³⁺ +3OH^-  → Fe (OH)₃ ↓                                   (6)