聚合磷硫酸铁制备及净化含铅废水的试验研究_刘峙嵘

2007年第4期/第28卷黄金GOLD分析与环保55聚合磷硫酸铁制备及净化含铅废水的试验研究刘峙嵘1,李梅2,周利民1,许剑平1,曹志勇1(1.东华理工学院应用化学系;2.贵州省环境科学研究设计院)摘要:以钛白粉副产品绿矾为主要原料,氯酸钠作氧化剂,调节亚铁离子与硫酸根离子之间摩尔比后微波作用仅几分钟就能合成出液体聚合硫酸铁,并在此基础上加入磷酸根离子可得到所需絮凝剂———聚合磷硫酸铁;试验了该絮凝剂最佳合成工艺条件;采用该试剂净化含铅废水,取得了较好去除效果,并且探讨了除铅最佳试验条件。关键词:绿矾;微波;聚合磷硫酸铁;絮凝剂;铅中图分类号:X751文献标识码:B文章编号:1001-1277(2007)04-0055-050引言铅是废水中的常见组分。工业生产中排放大量超出国家允许标准的含铅废水,必然会给环境与社会带来极大的危害。因此,处理含铅废水方法成为重要的研究课题。目前,工业生产中一般采用化学沉淀法处理废水中铅离子。其中,氢氧化物沉淀法应用较多,该方法去除铅的最佳pH较高且范围较窄,废水水质波动会导致最佳pH的差异很大[1]。絮凝沉淀法则是向废水中投加絮凝剂,与废水中带相反电荷的杂质微粒形成胶体;带异性电荷的微粒相互作用致使含铅胶状物变成不带电的中性微粒而失去稳定性;在分子引力作用下,凝聚成大颗粒而加快沉降速度,实现固液分离。聚合磷硫酸铁(简称PFPS)也是一种复合无机高分子絮凝剂,文献[2]表明磷酸根离子可以增加Fe3+水解反应后的架桥作用,易形成多核大分子络合物;与传统的聚合硫酸铁(简称PFS)絮凝剂相比较,它具有凝聚体形成快,颗粒密度大,沉降速度快,对COD、BOD、铜和铬等去除率高等特点,且具有安全无毒,对水温和pH值适应范围广等优点。笔者以钛白粉副产品绿矾(FeSO47H2O)为主要原料,以氯酸钠、磷酸三钠、浓硫酸等为辅助原料,在微波强能量加热作用下制备PFS,并以此为基础合成PFPS;探讨了影响合成的主要因素,并将该产品应用到含铅废水的处理中,考察了其絮凝性能。1试验部分1.1主要仪器与试剂900WGalanz微波炉(广东省顺德市格兰仕微波炉电器有限公司)。铅标准储备溶液:ρ=1000mg/ml;称取1.0000g(精确至0.0002g)光谱纯铅于50ml烧杯中,加入若干毫升硫酸溶液(1∶2),温热溶解,转移至1000ml容量瓶中,冷却后,用蒸馏水定容,摇匀。双硫腙溶液(Ⅰ):将0.1g双硫腙溶解于1L三氯甲烷中,盛于棕色瓶并存放冰箱中。硫腙溶液(Ⅱ):取适量双硫腙溶液(Ⅰ)用三收稿日期:2006-11-12基金项目:江西省教育厅科技资助项目([2005]211)作者简介:刘峙嵘(1969—),男,江西莲花人,博士,副教授,从事环境科学的教学与研究;江西省抚州市,东华理工学院应用化学系,344000StudyonsilverrecoveryfromwastephotographicfilmwithspentfixingbathWeiJianying,ZhaoMa,HanZhouxiang,HuJifan(CollegeofMaterailandChemicalEngineering,ZhengzhouUniversityofLightIndustry)Abstract:Amethodtorecoversilverfromwastephotographicfilmwithwastefixingbathwasstudied.SilverinwastefixingbathwasreducedbyKBH4inalkalienvironment(pH=8～9).Thetreatedwastefixingbathcanbere-usedbyaddingsomemaincomponentsandwasusedtoleachsilverinthewastephotographicfilm.Recoveryrateofsilverwiththismethodwashighandthewastefixingbathcanberecycled.Keywords:wastefixingbath;silver;wastephotographicfilm;potassiumborohydride;recovery(编辑:赵玉娥)56分析与环保黄金氯甲烷稀释,使其透光度为75%左右;此溶液现配现用并保存在暗处。1.2试验原理FeSO4在一定酸性条件下,受微波强能量作用,被NaClO3氧化为Fe2(SO4)3,经水解、聚合反应制得聚合硫酸铁(PFS)。在此基础上,添加Na3PO4复合反应制得液体产品聚合磷硫酸铁(PFPS),经浓缩、烘干即制得淡黄色颗粒状固体产品。在微波作用下,反应过程引入磷酸根离子后,增加了聚合倾向,提高了产品盐基度B,反