DX-4对含Ni2+废水的处理研究

ＤＸ－４对含Ｎｉ２＋废水的处理研究①刘有才，钟宏（中南大学化学化工学院，湖南长沙４１００８３）摘要：采用国产化工原料合成了ＤＸ－４水处理剂。研究了ＤＸ－４用量、ＤＸ－４含硫量、ｐＨ值、反应时间对废水中Ｎｉ２＋脱除率的影响。实验表明，ＤＸ－４处理含Ｎｉ２＋废水效果明显，处理后废水可直接排放；残渣化学性质稳定，无二次污染。关键词：ＤＸ－４；Ｎｉ２＋；废水；水处理中图分类号：ＴＦ８０５．２文献标识码：Ａ文章编号：０２５３－６０９９（２００７）０１－００４４－０３ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＤＸ－４ｉｎＴｒｅａｔｉｎｇＷａｓｔｅｗａｔｅｒＣｏｎｔａｉｎｉｎｇＮｉ２＋ＬＩＵＹｏｕ⁃ｃａｉ，ＺＨＯＮＧＨｏｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８３，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＤＸ－４，ａｎｉｎｆｕｓｉｂｉｌｉｔｙｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇｓｔａｒｃｈｘａｎｔａｔｅ，ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｕｓｉｎｇｓｏｍｅｈｏｍｅｍａｄｅｃｈｅｍｉｃａｌｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏｔｒｅａｔｗａｓｔｅｗａｔｅｒｃｏｎｔａｉｎｉｎｇＮｉ２＋．ＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓＤＸ－４ｄｏｓａｇｅ，ｓｕｌ⁃ｆｕｒｃｏｎｔｅｎｔｏｆＤＸ－４，ｐＨｖａｌｕｅ，ａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｔｈｅｉｏｎＮｉ２＋ｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅ⁃ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ＤＸ－４ｃａｎｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｕｓｅｄｔｏｔｒｅａｔｗａｓｔｅｗａｔｅｒｃｏｎｔａｉｎｉｎｇＮｉ２＋，ａｎｄｔｈｅｗａｔｅｒａｆｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｃａｎｂｅｄｉｒｅｃｔｌｙｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｒｅｓｉｄｕｅｐｏｓｓｅｓｓｅｓｓｔａｂｌｅｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｇｅｎｅｒａｔｅｓｎｏｓｅｃｏｎｄａｒｙｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤＸ－４；Ｎｉ２＋；ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ重金属废水主要来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排出的废水。重金属废水的处理方法可分为两类：①使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素，经沉淀和上浮从废水中去除，如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀（或上浮）法、隔膜电解法等。②将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，如反渗透法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。这些方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用［１～７］。人体内Ｎｉ过量，初期发生头晕、头痛，有时恶心呕吐，长期过量则发高烧，呼吸困难等，甚至中枢神经障碍，一时精神错乱。若Ｎｉ在水中与羰基化合物结合形成羰基镍则毒性很强［８～１２］。尽管处理镍离子废水方法很多，但淀粉黄原酸酯处理重金属废水作为一种传统的方法不仅可以完全净化废水，而且能有效回收重金属，在取得环境效益的同时，还能获得经济效益和社会效益。它具有能耗低，操作简便的特点；具有化学沉淀、离子交换及吸附等多种功能；高分子絮凝使沉淀易于固液分离，反应迅速，沉降快；价格低廉，功效好，交换容量大；残渣稳定，无二次污染；回收的重金属可采用简单的燃烧去除，重金属资源易于综合利用［１１～１３］。本文采用自制的ＤＸ－４对Ｎｉ２＋废水进行处理，对淀粉黄原酸酯处理重金属废水进行研究。１试验原料本试验所用的含Ｎｉ２＋废水取自株洲冶炼厂低浓度含Ｎｉ２＋废水，Ｎｉ２＋浓度为３０．００ｍｇ／Ｌ；ＤＸ－４为自制的不溶性交联淀粉黄原酸酯（交联淀粉－Ｏ－ＣＳＳ－Ｍｇ－ＳＳＣ－Ｏ－交联淀粉）（ＩｎｓｏｌｕｂｌｅＳｔａｒｃｈＸａｎｔａｔｅ－ＩＳＸ），淡黄色粉末，不溶于水，易与重金属离子作用，经浓硝酸处理后回收重金属，或者直接加热回收重金属。２试验研究２．１ＤＸ－４用量对Ｎｉ２＋残余浓度和脱除率的影响在１００ｍＬ含Ｎｉ２＋溶液中加入含Ｓ８．４１％的ＤＸ－４，溶液ｐＨ值为８．０，缓慢搅拌反应３５ｍｉｎ，Ｎｉ２＋残余浓度和脱除率随ＤＸ－４用量变化如图１。由图１可知，ＤＸ－４用量为１２８ｍｇ以上时，Ｎｉ２＋残余量基本保持不变，金属残余量在０．０６ｍｇ／Ｌ以下，脱除率达９９．８％以上。①收稿日期：２００６⁃０９⁃２０作者简介：刘有才（１９７０－），男，湖南安化人，博士研究生，讲师，主要研究方向废水处理及萃取分离。第２７卷第１期２００７年０２月矿冶工程ＭＩＮＩＮＧＡＮＤＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ．２７№１Ｆｅｂｒｕａｒｙ２００７图１ＤＸ－４用量对处理含Ｎｉ２＋废水的影响２．２ｐＨ值对Ｎｉ２＋残