高分子重金属絮凝剂对镍离子螯合能力的研究_于明泉
螯合剂在重金属污染土壤中的应用
螯合剂在重金属污染土壤中的应用 摘要螯合剂在重金属污染土壤修复中具有重要的作用，结合国内外的研究成果和最新研究进展，阐述了螯合剂的常见种类及其在重金属污染土壤修复中的应用，提出了螯合剂在修复重金属污染土壤中存在的问题及展望。 AbstractChelants play an important role in the remediation of heavy metal-contaminated soil. Common kinds and recent research on the application of chelants to the remediation of heavy metal-polluted soil were reviewed and the disadvantages and future research trends of the methods were put forward. Key wordschelants；heavy metal；soil remediation；application 随着经济的发展，城市污染加剧，农用化学药品的种类和数量增加，土壤重金属的污染也日益严重。大多数重金属在土壤中具有相对稳定、难以迁出土体的特点，严重影响土壤的理化以及生物学特性，土壤微生物群落结构随之改变，土壤生态结构和功能的稳定性受到威胁，造成农作物、农产品和地下水等污染，甚至通过食物链危害人类健康。据统计，我国近2 000万hm2的土壤受重金属污染，占总耕地面积的1/5，其中因工业三废污染的农田近700万hm2，使粮食每年减产1 000万t [1]。因此，重金属污染土壤的修复已成为我国农业和环境保护工作的重要内容。 螯合剂能够与土壤溶液中的多价金属离子结合形成螯合物，改变重金属在土壤中的存在形态，使重金属从土壤颗粒表面解析，由不溶态转化为可溶态，从而大大活化土壤中的重金属[2]。螯合剂在重金属污染土壤应用中，具有见效快、周期短的特点，在生理、生化、农业等科学领域起着十分重要的作用。 1螯合剂种类 不同的分类标准，螯合剂种类有所不同，目前常见的分类方式有按照作用机理与效果分类及化学组成分类。根据螯合剂作用机理与效果可分为活化和稳定或固化的重金属螯合剂[3]；根据螯合剂的化学组成，可分为氨基多羧酸类和天然的低分子有机酸[2]。常见螯合剂如表1所示。 2螯合剂在重金属污染土壤修复中的应用 土壤重金属污染直接关系到农产品的安全，进而威胁生态系统和人类健康，已经成为全球性环境问题之一。重金属在土壤中的生物有效性较低，植物难以吸收，螯合剂能改变土壤重金属的移动性，即活化或钝化土壤重金属，显著提高重金属土壤修复的效率，因此广泛应用于重金属污染土壤的修复中。
絮凝剂
聚合氯化铝[PAC] 分子式：[Al2OH)n Cl6-n·xH2O]m,式中m≤10，n=3—5 一、特性 该产品分固体和液体两种，液体产品分为无色或淡黄色的透明或半透明液体。固体产品为黄色粉末状，易容于水，固体产品易吸潮结块。 二、用途 该产品在工业给水和生活饮用水的净化处理中，做为絮凝剂使用。最佳絮凝pH 范围在5-9以上，最好与碱性药剂或有机高分子絮凝剂联合使用效果最佳。 注：工业具有的聚合氯化铝不检验砷和重金属 四、使用方法 该产品腐蚀性较强，投加设备需做防腐处理，操作人员应配备劳动保护用具。 五、包装、贮运 固体用内衬塑料袋、外套编织袋双层包装，内袋扎口或热合，外袋牢固封口。液体用塑料桶包装或玻璃钢罐贮存及运输。
聚合氯化铝铁 分子式：[Al2(OH)n Cl6-n]m·[Fe2(OH)n Cl6-n]m,式中n.m.N.M为整数。 一、特性 该产品为黄色和黄褐色粉末状固体，易容于水，有较强的架桥、吸附性能。 二、用途 该产品在工业给水合生活饮用水的净化处理中，做为絮凝剂使用。集铝盐铁盐絮凝剂优点于一体，是聚合铝和聚合铁的良好替代品。最佳使用pH在4~10.投加量根据原水水质而定。 四、使用方法 该产品腐蚀性较强，设备需做防腐处理，操作人员应配备劳动保护用具。 五、包装、贮运 用内衬塑料薄膜的编织袋包装，净重25kg。运输及贮存时应注意防水、防潮。禁止与有毒有害物质同运。 聚合硫酸铁[PFS] 分子式：[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,式中n≤2m=f(n) 一、特性 本厂产品为液体聚合硫酸铁，为红褐色的粘稠液体，相对相对密度（d420）1.450,水解后可产生多种高价和多络离子，对水中悬浮胶体颗粒进行电性中合，降低其电位，促使颗粒相互凝聚，同时产生吸附、架桥、交联等作用。该产品使用pH
有机高分子絮凝剂的简介以及在水处理中的应用
有机高分子絮凝剂的简介以及在水处理中 的应用 关键词：有机高分子絮凝剂污水处理PAM 应用展望 摘要：絮凝剂按照其化学成分可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中 有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。絮凝剂是一种带有正性集团中和水中的带电集团。以降低其电势，使其处于不稳定的状态，然后利用一些聚合的性质利用各种理化方法从中分离出来。而为了达到这种效果使用的药剂一般称为絮凝剂。絮凝剂主要用于污水处理。 我国的无机絮凝剂品种开发较齐全，应用也很广泛，石化企业的炼厂污水处理中，目前普遍采用的絮凝剂为聚合氯化铝等无机絮凝剂。而在有机高分子絮凝剂的品种开发上不如国外齐全，国外研究了各种用途的系列高分子絮凝剂，而国内我们在实际应用中可供筛选的有机絮凝剂不多。有机高分子絮凝剂同无机高分子絮凝剂相比,具有用量少、絮凝速度快、受共存盐类pH值及温度影响小、生成污泥量少、并且容易处理等优点,因而有着广阔的应用前景。今后有待于加强开发、应用。 无机高分子絮凝剂。 近年来,研制和应用聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂成为热点。无机高分子絮凝剂的品种在我国已逐步形成系列:阳离子型的有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PPS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)等;阴离子型的有活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);无机复合型的有聚合氯化铝铁(PAFC)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚硅酸硫酸铝(PASS)、聚合硅酸氯化铁(PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝(PASL)、聚合硅酸铁(PFSB、聚合磷酸铝铁(PAFP)、硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。⑽ 有机高分子絮凝剂用于污水处理始于50年代末。有机高分子絮凝剂比无机絮凝剂有用量小、絮凝能力强、反应速度快、受外界环境影响小、产生废渣少易处理等优点在发达国家已得到迅速发展，近年来，有机高分子絮凝剂新产品不断问世，产品类型、规格更加齐全;功能也逐步多样化。 有机高分子絮凝剂有天然高分子和合成高分子两大类。从化学结构上可以分为以下3种类型：聚胺型-低分子量阳离子型电解质；季铵型-分子量变化范围大，并具有较高的阳离子性；丙烯酰胺的共聚物-分子量较高，根据含有不同的官能团离解后粒子的带电情况可以分为阳离子型、阴离子型、非离子型3大类。有机高分子絮凝剂大分子中可以带-COO-、-NH-、-SO3、-OH等亲水基团，具有链状、环状等多种结构。⑴ 加入絮凝剂就是使水与杂质快速、比较彻底的分离开来。 天然有机高分子絮凝剂 在近代水处理中，天然高分子絮凝剂由于电荷密度较小，分子量较低，但容易发生生物降解而失去其絮凝活性，所以很少直接应用。所以要对其进行改性七十年代以来，美、英、法、日和印度等国结合本国的天然高分子资源，重视化学改性有机高分子絮凝剂的研究。目前国外大的商品高分子絮凝剂公司近130家.约生产400种不同牌号的商品絮凝剂，其中20%为
重金属螯合剂明细
Angioprim is a proprietary liquid blend of amino acids which is effective in the removal of plaque and calcium deposit from the body. To be most effective, this dietary supplement must be taken on an empty stomach. For optimal results, drink the Angioprim-juice mixture, described below, first thing in the morning and wait twenty minutes after your last sip of Angioprim before having your breakfast or other liquids. Mixing - Angioprim can be mixed with juice or distilled water: The optimal juices for Angioprim are apple juice, orange juice, pineapple juice, and tomato juice. Be sure to choose ones that say no calcium on the ingredients label, the lower the mineral content the more effective the Angioprim will be. Add one bottle of Angioprim to 24 Oz (750ml) of juice, distilled water, or any combination of the two in a glass container. This is a two day supply. You will use one half of the mixture each day. Be sure to shake before use on the second day. Refrigerate the second half if mixed with a liquid that needs to be refrigerated. Avoid using metal or plastic containers as they can reduce the effectiveness of the product. The bottle that Angioprim is shipped in is non toxic plastic and will cause no harm. We do not know what type of plastic you have in your home, so to be safe use glass containers. Do not mix Angioprim with V-8, Cranberry juice, Colas, or sports drinks like Gatorade, Noni, or Pomegranate as they have high levels of metals and will prevent cleaning. Don’t mix with tea and coffee because the taste will disappoint you. You can drink tea, coffee, or colas after you have taken the Angioprim in the morning. Frozen concentrates and Kool-Aid’s are acceptable, the ingredien ts may show it has some metals like calcium and magnesium, but unless it says calcium added don’t worry it’s OK. Mix Kool-Aid and concentrates with distilled or RO water. Mixing alternative... If you cannot drink juices or the Kool Aid, boil twenty-four ounces (750ml) of filtered water, turn off the heat, add a few of slices of fresh ginger, stir and let this flavor from the ginger oils blend into the water, add a tablespoon of honey (optional), and the juice from one lemon. When the mixture is cooled, remove the ginger and pour the liquid into a glass bottle along with one full bottle of Angioprim. Do not add Angioprim to the mixture when it is in the saucepan as we do not want our product to come into contact with metals. Sip half of this mixture over two hours each morning on an empty stomach. Dairy products are prohibited on the days you are cleaning with Angioprim; Yogurt, milk, cheese, and ice cream are 40% Calcium and will decrease the effectiveness of Angioprim. Read the ingredients on packaged foods; avoid added calcium. Best practice is that if it says not a significant source of Calcium it is fine.
无机絮凝剂
分类和性质 无机絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等，其中硫酸铝最 早是由美国开发的，并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。常用的铝 盐有硫酸铝AL2(SO4)3.18H2O和明矾AL2(SO4)3.K2SO4.24H2O，另一类是铁盐有三氯化铁水合物FeCL3.6H2O.硫酸亚铁水合物FeSO4.17H2O和硫酸铁。 无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单;但用量大、絮凝效果低，而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是 20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。与传统絮凝剂相比，它能成倍的提高效能，且价格较低，因而有逐步成为主流药剂的趋势。目 前日本、俄罗斯、西欧及我国生产此类絮凝剂已达到工业化、规模化和流 程自动化的程度，加上产品质量稳定，无机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝 剂总产量30%～60%。 简单的无机聚合物絮凝剂，这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐 的聚合物。如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)以及聚合硫酸铁(PFS)等。无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好，其根本原因在于它能提供大量的络合离子，且能够强烈吸附胶体微粒，通 过吸附、桥架、交联作用，从而使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化， 中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了δ电位，使胶体微粒由原来的相斥变为相吸，破坏了胶团稳定性，使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状 混凝沉淀，沉淀的表面积可达(200～1000)m2/g，极具吸附能力。 改性的单阳离子无机絮凝剂 除常用的聚铝、聚铁外，还有聚活性硅胶及其改性品，如聚硅铝(铁)、聚磷铝(铁)。改性的目的是引入某些高电荷离子以提高电荷的中和能力， 引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力，从而改变絮凝效果，其可能的 原因是：某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布，或者是 两种以上聚合物之间具有协同增效作用。 近年来国内相继研制出复合型无机絮凝剂和复合型无机高分子絮凝剂。聚硅酸絮凝剂(PSAA)由于制备方法简便，原料来源广泛，成本低，是一种 新型的无机高分子絮凝剂，对油田稠油采出水的处理具有更强的除油能力，故具有极大的开发价值及广泛的应用前景。聚硅酸硫酸铁(PFSS)絮凝剂， 发现高度聚合的硅酸与金属离子一起可产生良好的混凝效果。将金属离子 引到聚硅酸中，得到的混凝剂其平均分子质量高达2×105，有可能在水处 理中部分取代有机合成高分子絮凝剂。聚磷氯化铁(PPFC)中PO43-高价阴离子与Fe3+有较强的亲和力，对Fe3+的水解溶液有较大的影响，能够参与Fe3+的络合反应并能在铁原子之间架桥，形成多核络合物；对水中带负电的硅 藻土胶体的电中和吸附架桥作用增强，同时由于PO43-的参与使矾花的体积、密度增加，絮凝效果提高。聚磷氯化铝(PPAC)也是基于磷酸根对聚合铝(PAC)
生物吸附法去除重金属离子的研究进展
生物吸附法去除重金属离子的研究进展 摘要：本文主要对生物吸附去除重金属离子污染的研究现状进行了综合评述。 首先，介绍了重金属污染的危害和传统去除重金属离子的技术存在的局 限性，指出生物吸附法作为新兴的处理方法的优势；然后，讨论了生物 吸附剂的来源及特点，生物吸附重金属的机理研究，影响重金属生物吸 附的因素以及重金属离子的解析；最后，展望了生物吸附在去除重金属 离子的前景，也提出了其存在的局限性。 1前言 重金属一般指密度大于4.5克每立方厘米的金属，如铅(Pb)、砷(As)、镉(Cd)、汞(Hg)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)等。这些难降解的重金属随工业废水的超量排放对环境构成威胁,通过食物链在生物体富集,破坏生物体正常代活动,危害人体健康。自从日本发生轰动世界的水俣病(汞中毒)和痛疼病(镉中毒)后,如何治理重金属废水,已经受到科学家们的普遍关注[1]。因此，有效地处理重 金属废水、回收贵重金属已经成为当今环保领域和食品安全领域中重要的课题。 目前处理含重金属废水的方法主要有化学沉淀、溶解、渗析、电解、反渗透、蒸馏、树脂离子交换与活性炭吸附等。各种方法的优缺点如表一所示. 表1 去除重金属离子传统技术[2] Table 1 Conventional technologies for heavy metal removal 处理方法优点缺点 化学沉淀和 过滤简单、便宜对于高浓度的废水,分离困难效果较差,会产 生污泥 氧化和还原无机化 需要化学试剂生物系统速率慢 电化学处理可以回收金属价格较贵 反渗透出水好,可以回用 需要高压膜容易堵塞价格较贵 离子交换处理效果好,金属可以回 收 对颗粒物敏感 树脂价格较贵 吸附可以利用传统的吸附剂 (活性炭) 对某些金属不适用 蒸发出水好,可以回用 能耗高价格较贵产生污泥
螯合沉淀法处理含重金属离子废水
螯合沉淀法处理含重金属离子废水 目前，我国多采用化学沉淀法处理含重金属离子废水，但由于不同的重金属离子生成氢氧化物沉淀时的最佳pH值不同，以及某些重金属离子可能与溶液中的其他离子形成络合物(增加了它在水中的溶解度)，所以处理效果往往不理想。另外，重金属离子在碱性介质中生成的氢氧化物沉淀，其一部分会在排放中随着pH值的降低而重新溶解于水中。因此，需要研究和开发高效的重金属离子脱除剂，寻求更经济的处理方法。 1 螯合沉淀法机理 DTCR为长链高分子物质，含有大量的极性基(极性基中的硫原子半径较大、带负电，且易于极化变形而产生负电场)，它能捕捉阳离子并趋向成键而生成难溶的氨基二硫代甲酸盐(TDC盐)。生成的TDC盐有部分是离子键或强极性键(如TDC—Ag)，大多数是配价键(如TDC—Cu、TDC—Zn、TDC—Fe)。同一金属离子螯合的配价基极可能来自不同的DTCR分子，这样生成的TDC盐的分子会是高交联的、立体结构的，原DTCR 的相对分子质量为(10～15)×104，而生成的难溶螯合盐的可达数百万甚至上千万，故此种金属盐一旦在水中生成，便有很好的絮凝沉析效果。 螯合沉淀法利用了DTCR在常温下能与废水中Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+等多种重金属离子迅速反应的特点，在生成不溶于水的螯合盐后再加入少量有机或(和)无机絮凝剂以形成絮状沉淀，从而达到捕集去除重金属离子的目的。 2 螯合沉淀法的特点 螯合沉淀法具有如下特点： ①处理方法简单，只要添加药剂即可除去重金属离子，且不增加设备费用； ②DTCR能与重金属离子强力螯合，去除重金属效果好； ③DTCR是高分子制剂，其与金属离子能生成良好的絮凝体，絮凝效果佳； ④污泥量少且易脱水(采用传统的化学沉淀法和低分子捕集沉淀剂处理时，往往需要投加大量的助沉剂而致使污泥量增多，且污泥不易脱水，甚至粘在滤布或滤带上而造成流道堵塞)； ⑤DTCR的pH值适用范围宽，在pH=3～11范围内有效。 DTCR可用于电镀、电子、石化、金属加工、垃圾焚烧处理、电厂烟道气洗涤等行业的废水处理。 3 应用实例 3.1 电镀厂废水处理 运行条件及处理结果分别见表1、2，处理工艺见图1。
200ta靛红、100ta喹哪啶提纯、1000ta重金属螯合剂复配、
200t/a靛红、100t/a喹哪啶提纯、1000t/a重金属螯合剂复配、350t/aNMSBA、20t/aDBG-1改扩建项目（阶段）竣工环境保护验收意见 2019年7月19日，武汉强丰新特科技有限公司根据200t/a靛红、100t/a喹哪啶提纯、1000t/a重金属螯合剂复配、350t/aNMSBA、20t/aDBG-1改扩建项目（阶段）竣工环境保护验收监测报告并对照《建设项目竣工环境保护验收暂行办法》，严格依照国家有关法律法规、建设项目竣工环境保护验收技术规范指南、本项目环境影响报告书和审批部门审批决定等要求对本项目进行验收，提出意见如下： 一、工程建设基本情况 1、建设地点、规模、主要建设内容 本项目位于应城市长江埠赛孚工业园，西侧为湖北迪美科技有限公司，东侧为湖北志诚化工科技有限公司。本项目已建成1条200t/a靛红生产线、1条100t/a 喹哪啶提纯生产线、1条1000t/a重金属螯合剂复配生产线。350t/a NMSBA、20t/a DBG-1生产线未建设。 2、建设过程及环保审批情况 2016年6月武汉强丰新特科技有限公司委托武汉工程大学进行200t/a靛红、100t/a喹哪啶提纯、1000t/a重金属螯合剂复配、350t/a NMSBA、20t/a DBG-1项目的环境影响评价工作。2016年12月30号孝感市环保局对该项目的环境影响报告书进行了批复（孝环函[2016]375号）。该项目于2017年1月开工建设，2018年2月建设完成进入调试阶段。 3、投资情况 项目总投资1000万元，其中环保投资114万元，占总投资11.4%。 4、项目变更
5、验收范围 本次验收范围为1条200t/a靛红生产线、1条100t/a喹哪啶提纯生产线、1条1000t/a重金属螯合剂复配生产线及全厂公用的污水处理站。 二、环境保护设施建设情况 1、废水 生活污水主要为员工办公生活污水，生活污水通过化粪池预处理，之后进入厂区污水处理设施处理。 生产废水通过厂区污水处理设施处理后进入长江埠污水处理厂。 6、废气 靛红和喹哪啶生产产生的废气经集气罩收集后通过活性炭吸附+水喷淋处理后15米排气筒排放。 3、噪声 项目噪声源为风机、离心机、循环水泵等，通过减震，加装隔声罩，厂房隔音绿化隔音的措施减少对周边环境的影响。 4、固体废物 项目员工生活垃圾交由环卫部门统一清运处理。 项目危险废物包括废活性炭（HW06）、污泥（HW06）、乙醇残留浓缩液（HW02）和釜底残渣（HW06）。项目危废目前交由中油优艺环保科技有限公示定期处理，转运过程严格执行危废五联单制度。厂区内按要求建设有两间的危险废物暂存间用于危废暂存，门口张贴有警示标识，危废暂存间内依照相关标准地面经过硬化防渗处理，不同危废分开堆放，墙壁和危废收集容器上张贴有危废名称和代码等。 5、环境制度管理 （1）项目设立有安全环保部负责各类环境保护工作，建立有完善的环保档案，包括环评报告、环保工程验收报告、污染源监测报告、环保设备运行记录以及其它环境统计资料。
重金属离子吸附剂
重金属离子吸附剂的策划书随着我国IT 行业、化学和冶金工业的快速发展，来自电解液、电镀液中的铅、铜、铬、锌等重金属离子的废水对环境的污染越来越严重，采用重金属离子吸附剂技术处理后可以达标排放,也可回收。 重金属离子吸附剂的实际消费者是化工、冶金、电镀、IT生产企业，使用者和购买决策者是污水处理人员和厂长，实际购买者是采购部门。市场特征呈现为使用者、购买决策者与实际购买者分离的特殊性。随着我国节能减排政策的大力实施，这将会极大地推动企业的实际需求以及决策者的购买意愿。 重金属离子吸附剂市场是集团市场，购买过程属集团购买行为，人员推销及技术服务是最有效的销售方式。工厂首先根据污水类型和要求选择吸附剂种类、规格，同时会受使用习惯、品牌好坏、地域差异等因素的影响。 重金属离子吸附剂属于化工污水处理设备类，环保管理机构如国家环保管理局制定的宏观政策法规会对其发展产生重要影响。 对于化工污水处理设备的销售国家没有严格的要求，只要产品合格，能满足企业需求即可，所以其生产过程主要执行《企业标准》。 一. 生产工艺流程 (一).生产要求： 1.生产周期：从原料到吸附剂产品的生产周期为15天。 2.工人要求：相关专业大专以上学历、经过三个月的专业培训。 3.技术关键：重金属离子吸附剂制备的工艺。 （二）.厂址选择： 原材料采用汽车运输，运输量不大，对道路要求不高；每月用水300吨左右，用电1000千瓦，一般投资环境均能满足；公司坐落于风景宜人的国家级（合肥）高新技术产业开发区，邻近中国科学院合肥分院与大蜀山自然风景区，交通便利。
公司占地3500多平方米，分为生产厂区、办公区、设有生产加工车间、销售部、售后服务中心、研发中心、质检部、企划部以及办公室等多个部门。 （三）.生产工艺流程： 1.原材料： 废水处理设备以重金属离子吸附剂为核心材料；通过它的阴、阳离子交换基团来吸附、分离重金属离子。 2.生产设备 表1. 生产设备一览表 3.生产工艺流程
重金属污水处理中螯合产物稳定性的研究
重金属污水处理中螯合产物稳定性的研究 A R e sea rch t o the S tab ility o f The Heavy m e ta l C he l a ti ng P r o duc ti o n s unde r the W a te r Trea t 2m en t 孙 娟 (南京环境监测中心站 江苏南京 210013) [摘要] 采用高分子有机螯合剂与废水中的多种重金属离子发生螯合反应,生成稳定且不溶于水的金属螯合物来去除废水中的重金属离子。对含有汞、铜、镉、铅等重金属污水处理中的螯合产物稳定性进行试验研究,结果表明,利用螯合剂处理重金属废水的效率较高,有较好的应用前景。 [关键词] 重金属;螯合剂;稳定性;污水处理[中文分类号] X 703 [文献标志码] A 重金属污染是个世界性的环保问题,在未来的环保工作中,解决重金属污染问题将是人们关注的焦点。早在50年代初期,重金属的环境污染问题就引起了世界各国的普遍关注。特别是发生在日本的由汞污染引起的“水俣病”和由镉污染引起的“骨痛病”事件,以及在欧洲一些国家陆续发现重金属污染产生的严重后 果,使得关于重金属污染与防治的研究倍受重视[1] 。重金属废物来源广泛,涉及矿山、冶金、机械制造、化工、电子和仪表等行业。一般来说,溶液中的重金属较易被稳定化。对于一些两性金属,如砷、铬、镉、铅、锌等,可通过控制其pH 值使其具有最低的溶解度,大部分重金属可用硫化物沉淀等法去除。但若溶液中的重金属处于不利价态,或以稳定可溶的络合物的形态存在,这将给稳定化带来困难,并且,普通的沉淀法所产生的污泥在pH 值改变的情况下会再度溶出,二次污染的可能性非常突出。针对这些问题,近期国际上已 开始应用有机重金属螯合剂去除重金属的研究[2] 。这类方法首先在日本得到开发,已在日本的重金属废水处理和焚烧飞灰重金属固定方面得到初步应用,并成功地开发出了一类新型的重金属螯合剂,在重金属废水及其他重金属废物的治理中取得了很好的效果。 1 实验部分 1.1 重金属与螯合剂的反应机理 重金属螯合剂可采用二烃基二硫代磷酸的铵 盐、钾盐或钠盐,活性基团(给电子基团)为二硫代磷酸。因活性基团中的硫原子电负性小、半径较大、易失去电子并易极化变形产生负电场,故能捕捉阳离子并趋向成键,生成难溶于水的二烃基二硫代磷酸盐。当螯合剂与某一金属离子结合时,均通过其结构中的两个硫与烃基及磷酸根和金属离子形成多个环,故形成的化合物为螯合物,并具有高稳定性。1.2 实验方法 在含有单一金属(汞、铜、镉、铅)废水和混合废水中,控制实验条件,分别控制pH 值为2、3、4、5、6,加入112倍于理论用量的金属螯合剂,搅拌30m in 后,静置,待絮体下沉形成清液后过滤,用原子吸收分光光度计或原子荧光分光光度计测定滤液中残存重金属浓度。本实验中废水采用实验室配制的重金属元素质量浓度为200mg/L 的重金属废水,而螯合剂亦采用实验室配制的浓度为5%的二丁基二硫代磷酸铵、二丙基二硫代磷酸钾、二异丙基二硫代磷酸钾和二异丙基二硫代磷酸铵溶液(由于工业重金属废水常呈酸性,所以本实验中研究pH 值对去除率影响时只讨论pH ≤6的情况)。1.3 实验仪器及主要试剂 T AS —986型原子吸收分光光度计;AFS —830原子荧光分光光度计; 螯合剂名称:二丁基二硫代磷酸铵、二丙基二硫代磷酸钾、二异丙基二硫代磷酸钾、二异丙基二硫代磷酸铵; 浓度:5%(体积浓度,下同); 汞、铜、镉、铅浓度:各为200mg/L ,试样用量:50mL; 配制重金属废水所用试剂为:Pb (NO 3)2(分析纯),CdCl 2?215H 2O (分析纯),CuS O 4?5H 2O (分析纯),HgCl 2(分析纯)。 — 23— 《仪器仪表与分析监测》2008年第4期
螯合剂的概念
双功能螯合剂（bifunctional chelator，BFC）既有很强的金属 螯合基团，又能与生物分子以共价键的形式连接。生物分子 接上BFC 后，既能与金属牢固结合，又可以保证引入的金属 元素远离生物分子以保证其生物活性不受损失［1 - 3］。BFC 包 含3 部分：螯合单元，结合基团和配体构架。理想的BFC 应 该能够在BFC-生物分子低浓度条件下，与放射性核素牢固结 合，并且有很高的标记速度［2］。 N2S2 类BFC 由于其结构、性质的特殊性（骨架结构体积 小；易于形成稳定络合物；与生物分子连接时，较好地保持 了其原有的生化性质），成为BFC 领域研究的重点［4 - 21］。其 中，单胺单酰胺二硫醇（monoamino-monoamide dithiol，MAMA）等 类联接剂近年来备受关注，并已经被广泛应用于联接受体配 基、多肽、蛋白质、单克隆抗体等［13 - 21］；但在合成路线以及改 善其稳定性方面，尚待进一步探索［12 - 16］，以符合现今环境及 绿色化学发展的要求。 本文以半胱胺盐酸盐为起始原料，将其巯基用对甲氧苄 基保护后与溴乙酰溴经“one-pot reaction”合成MAMA 联接剂 前体，N-（2"-对甲氧苄巯乙基）-2-［（2'-对甲氧苄巯乙基）氨基］ 乙酰胺，并将其制成更稳定且易于保存的盐酸盐。 螯合剂，是一类能与金属离子形成多配位络合物的交联功能有机材料，其组成是由一个简单正离子和几个中性分子或离子结合而成的复杂离子，称为配离子(又称络离子)，含有配离子的化合物叫配位化合物[18]。它能与重金属离子强力螯合，形成絮凝，达到去除各种重金属目的。与传统去除水中重金属污染的方法相比，螯合剂具有可处理低重金属离子浓度废水、可同时去除多种重金属离子、可去除胶质重金属、不受共存盐类的影响、可在较宽pH范围内反应等许多优点[19]。
重金属离子的吸附性材料
摘要:许多工业废水如金属冶炼和矿物开采过程中含有铬，铜，铅，锌，镍等重金属离子这些废水中有可能含有较高浓度的重金属离子，这些重金属离子必须要从水中去除这些废水如果不经处理直接进入排水系统将对后续的生物处理产生影响含有CO32-的碳羟磷灰石碳羟磷灰石比纯羟基磷灰石HAP在室温下能更好地固化水溶性重金属离子Pb2+、Cd2+、Hg2+等在前人研究的基础上，为降低污水处理的成本，本文以废弃的鸡蛋壳为原料，尿素为添加剂，采用掺杂技术，合成新型的碳羟磷灰石吸附剂，用以处理含重金属离子废水最佳的制备条件是将经过预处理的鸡蛋壳磨成粉末，过30目筛，按摩尔质量比为11的比例加入到H3PO4溶液中并控制pH值在1～3，在30~40℃反应2～3h，过滤去除不溶物，按照11的比例添加尿素和CaOH2粉末，用NaOH调节pH值在9～12，在50~60℃条件下热处理24h，反应产物经冷却后，用1％的NH4Cl洗涤至中性，在60℃下干燥并粉碎得到碳羟磷灰石粉末利用扫描电镜和能谱仪对产物进行了观察、分析本研究中对碳羟磷灰石吸附重金属分为两个部分，包括碳羟磷灰石对单种重金属的吸附和碳羟磷灰石对重金属的同时吸附，分别考察单种金属离子和混合溶液的重金属离子浓度、pH值、时间、吸附温度对吸附效果的影响绘制了吸附等温线，对吸附过程的动力学和热力学进行了研究，然后又对吸附了重金属离子的产品进行了观察、分析最后对吸附了Zn2+的碳羟磷灰石分别用0.2molL的NaCl、0.2molL的NaNO3、pH=3.93的HAC、pH=4.93的HAC、0.05molL的CaCl2和0.1molL的CaCl2和超声波进行解吸研究结果表明碳羟磷灰石对Cd2+、Cu2+、Zn2+和Pb2+具有较强的吸附效果用2.5gL的碳羟磷灰石处理Cd2+废水，在Cd2+初始浓度为80mgL、温度为40℃左右、pH值为6、作用时间1h的条件下，去除率为93％左右碳羟磷灰石对Cd2+的吸附等温线符合Freundlich和Langmuir两种模式用2.5gL的碳羟磷灰石处理Cu2+废水，在Cu2+初始浓度为60mgL、温度为40℃左右、pH值为6、作用时间1h的条件下，去除率为93.17％碳羟磷灰石对Cu2+的吸附等温线符合Freundlich和Langmuir 两种模式用2.5gL的CHAP处理Zn2+废水，在Zn2+初始浓度为100mgL、温度为40℃左右、pH值为6~7、作用时间45min的条件下，去除率为98.67％CHAP对Zn2+的吸附等温线符合Langmuir和Freundlich两种模式CHAP对重金属离子的吸附在低pH条件下主要是离子交换吸附和表面吸附，在高pH条件下易形成氢氧化物沉淀碳羟磷灰石对Zn2+的热力学研究表明，碳羟磷灰石吸附Zn2+的过程是吸热过程共存离子吸附研究表明四种重金属离子共存时使得每种重金属离子的吸附容量均降低，因为共存的金属离子对结合位点相互竞争结合解吸实验表明各种解吸剂对Zn2+的解吸能力有限，这表明碳羟磷灰石对重金属离子有较好的亲和力在对吸附了重金属离子的碳羟磷灰石进行观察发现，吸附了重金属的样品表明有针尖状结构 标题:工业废水重金属离子吸附剂碳羟磷灰石吸附性能 桔子皮纤维素化学改性生物吸附剂制备方法重金属吸附吸附动力学
重金属螯合剂
一：重金属螯合剂的概要 重金属螯合剂在无需经过任何破络合处理的情况下能够与镍铜强力螯合生成不溶于水的无害污泥重金属螯合剂能够将铜降低到0.3mg/L,镍降低到0.1mg/L以下。 二：重金属螯合剂特性及优势 经过分子结构层面的系统设计，在性能方面有了更大的优势，分子极性增加，与重金属离子的作用力提高，因而具有更强的重金属螯合能力，电荷布局更科学，能够自组装成更复杂的架桥结构，因而絮凝效果显著提高。以铜为例，重金属螯合剂可将含铜废水的铜离子浓度降至0.1ppm以下 而重金属螯合剂自身无毒性，在使用过程中不会产生硫化氢等有毒有害物质，使用量也不会增加废水COD.重金属螯合剂与重金属的螯合物在高温（不高于250℃）及强酸强碱条件下不分解，因此由重金属螯合剂稳定化处理的重金属土壤不会产生二次污染。 三：注意事项 1.管道投加要注意防堵 2. 人工投加要做好保护措施：戴口罩、手套 3. 包装与储存 4. 25KG/袋，牛皮纸包装 5. 存放于阴凉、干燥、通风处，不可与酸类物质一起存放 四：重金属螯合剂使用方法 1．首先，根据重金属含量和络合剂种类计算重金属螯合剂的用量。根据重金属离子用量列表计算。(对于铜，重金属螯合剂的用量是铜的3-6倍左右（重量比）；对于镍，重金属螯合剂的用量是镍的7.5倍左右，实际用量依具体情况而定。 2．用自来水将重金属螯合剂溶解成2%的溶液。 3．调整废水的PH值，重金属螯合剂适应的PH为2-14，最佳PH=8-9。具体的起始PH根据水质情况来定。 4．在快速搅拌下（>150转/分），加入计量的重金属捕集剂重金属螯合剂溶液，反应时间2-5分钟。若废水有强络合剂（如EDTA），反应时间适当延长到10-15分钟。 5．取反应后的少许废水过滤， A．定性检测滤液重金属的去除情况。检测方法：在滤液中加入重金属螯合剂溶液，如变色或有沉淀产生，说明重金属离子尚未除净，继续在废水加重金属螯合剂溶液；如不变色或无沉淀产生，证明重金属已除净。 B．定性测重金属螯合剂是否过量。方法：在滤液里加入原始的废水，变色或有沉淀产生，说明重金属螯合剂过量；如不变色或无沉淀产生，证明重金属螯合剂用量刚好。进行下一步操作。 6．加入2%PAC溶液，用量是重金属螯合剂的0.7-1.2倍。如果PAC的用量<100ppm，一般要加大PAC用量，使PAC用量>100ppm，这样在后续工序的矾花就会粗大，沉降速度也更快。在快速搅拌情况下，反应时间3-8分钟。 7．加入0.05%PAM（阴离子）溶液，用量为废水的5ppm，慢速搅拌（<10转/分），絮凝3-5分钟。沉淀30-60分钟，取上层清液测重金属离子含量。
有机高分子絮凝剂的研究与发展
有机高分子絮凝剂的研究与发展 摘要：有机高分子絮凝剂的研究、生产和应用已成为一门迅速发展的科学和技术。对絮凝机理进行了系统的总结，并分析了有机高分子絮凝剂在废水处理中的有关应用以及发展前景。 关键词：，絮凝化学，絮凝机理，污水处理， 1简介 絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂；有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。 有机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单;但用量大、絮凝效果低，而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。有机高分子絮凝剂是20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。与传统絮凝剂相比，它能成倍的提高效能，且价格较低，因而有逐步成为主流药剂的趋势。加上产品质量稳定，有机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂总产量30%～60%。 某些天然的高分子有机物例如含羧基较多的多聚糖和含磷酸基较多的淀粉都有絮凝性能。用化学方法在大分子中引入活性基团可提高这种性能，如将一种天然多糖进行醚化反应引入羧基、酰胺基等活性基团后，絮凝性能较好，可加速蔗汁沉降。 将天然的高分子物质如淀粉、纤维素、壳聚糖等与丙烯酰胺进行接枝共聚，聚合物有良好的絮凝性能，或兼有某些特殊的性能。国内研制的一些产品，主要应用于污水处理和污泥脱水。 由于大多数有机高分子絮凝剂本身或其水解、降解产物有毒，且合成用丙烯酰胺单体有毒，能麻醉人的中枢神经，应用领域受到一定限制，迫使絮凝剂向廉价实用、无毒高效的方向发展。 2絮凝机理 目前，认为絮凝作用机理是凝聚和絮凝两种作用过程的总和。在对高分子的絮凝
模式及作用机理进行大量研究后，主要提出了“架桥”絮凝模式并加以解释，但仅仅是定性地解释了高聚物的“架桥”絮凝机理。电子显微镜技术的不断发展促使人们从絮体的真实结构去研究絮凝过程。Attia，采用染色法、包埋法、投影法等在透射电子显微镜下观察了孔雀石在PAM作用下的絮团，由于浓度高，所得图像并不十分清晰和直观。宋少先等，采用沉降分析法，以Stoks直径来表征絮团的粒度，但所获得的粒度并不是絮团真正意义上的粒度。Ching等人，采用流动脉动絮凝检测技术，检测絮体颗粒瞬时增长状态及其变化，所获得的絮凝指数仅是个参数，不能表示絮团的真实粒度。郭玲香、胡明星，采用透射电子显微镜拍摄煤泥“架桥”絮凝图像，并应用数学形态学图像处理理论，提取与煤泥絮凝过程相关的微观结构参数，定量地研究了高聚物的絮凝作用机理。 2.1非离子有机高分子絮凝剂 非离子有机高分子絮凝剂包括常用的聚丙烯酰胺和聚氧化乙烯。通过分子链中 -CONH2官能团与悬浮物发生吸附架桥作用，增大絮体矾花的尺寸，有利于其快速沉降而除去，其絮凝效果与聚合物的相对分子质量密切相关。提高聚合物相对分子质量，有利于增大絮凝剂在水相的流体力学尺寸或体积，从而提高其絮凝网捕能力，有效降低絮凝剂的使用浓度，提高絮凝效率。长春应用化学研究所研制的优质聚丙烯酰胺相对分子质量已达12×106。，游离丙烯酰胺含量低于0.05％，产品水溶性良好，逐步缩小了与国外同类产品的差距。该类絮凝剂是一种无机物或悬浮物的絮凝助剂，具有明显的非选择性。 2.2阴离子有机高分子絮凝剂 阴离子絮凝剂既可以是非离子絮凝剂聚丙烯酰胺的水解产物，也可以是丙烯酰胺与乙烯类磺酸盐或丙烯酸盐、马来酸盐等的共聚产物。絮凝剂分子中存在适量的阴离子基团，有利于絮凝剂分子链的伸展，提高其网捕絮体的能力，增强其絮凝效果；该作用与絮凝剂对混凝絮体的吸附作用及方式相互制约，阴离子有机高分子絮凝剂中阴离子基团含量存在最佳值。但阴离子有机高分子絮凝剂相对分子质量增加，往往使其最佳用量增加。由于阴离子有机高分子絮凝剂本身带负电，所以仍主要用作无机混凝剂的絮凝助剂，且受介质的pH值、矿化度、高价金属离子含量影响较大；介质pH值下降、矿化度和高价金属盐含量增加，则其絮凝效果明显变差，甚至失效。所以阴离子型聚丙烯酰胺主要用于选矿、冶金、洗煤、食品行业和石油钻井过程中的固液分离或其他中、碱性条件下高浊度水的处理。
分析螯合剂在重金属污染土壤中的应用
分析螯合剂在重金属污染土壤中的应用 摘要：螯合剂在修复土壤重金属污染中能够起到非常重要的作用，本文结合各种研究来阐述螯合剂在重金属污染中的运用，以此提出存在的问题以及未来展望。 关键词：螯合剂土壤运用 一、螯合剂的种类 标准的分类不同使螯合剂也呈现不同的种类，当下比较常见的分类方式主要有效果与作用机理分类、化学组成分类。螯合剂根据效果与作用机理的分类能够分为稳定、固化以及活化的重金属螯合剂。依照螯合剂所显示出来的化学组成分类，螯合剂能够分为天然的低分子有机酸以及氨基多羧酸类。具体分类入下图： 二、螯合剂在重金属污染土壤修复中的运用 对于农产品而言，土壤遭受到重金属的污染会影响着其安全，严重的情况会威胁到人类的健康以及整个生态系统，这个问题已经逐渐蔓延开来，当下世界已经将土壤的重金属污染问题纳入全球性环境问题中。如果土壤遭受到重金属的污染，会极大的降低土壤中生物的有效性，使栽植的植物难以吸收土壤中的养分，在现实当中，螯合剂就能够很好的解决这一难题，其能够有效的对土壤中重金属所具备的移动性予以改变，这里所说的改变主要就是指将土壤重金属予以钝化或者活化，这样就能够极大提高修复重金属土壤的效率，因此在当下修复重金属土壤的中广泛将螯合剂运用进来。 1.氨基多羧酸类 就当下形式而言，氨基多羧酸类的螯合剂在一定程度上含有活化效率高的特征，在我国对于修复土壤重金属污染的报道非常多。例如在研究拥有半年开采历史以及我国亿吨煤建设基地的淮南矿区，土壤所遭受的重金属污染主要就是铅污染，我国已经有很多专家以及学者对淮南矿区这一现状以及危害进行了仔细分析，与此同时还研究出了修复土壤铅污染的最新技术、修复栽植植物的机理以及技术特征。再例如我国很多专家以及学者认为将DTPA、EDTA以及HCL作为化学螯合剂，在这三种浸提剂中，对于镉、铜、铅、锌这四种重金属而言，HCL 的浸提效果相对于DTPA以及EDTA要好的多。我国还有一些专家以及学者通过研究得出，泥炭以及螯合剂能够对苎麻吸收土壤中重金属镉起到一定的影响，根据相关实验表明，柠檬酸与泥炭两者组合起来进行配施处理能够帮助所栽植植物的生长，针对植物吸收重金属镉的实际能力来看，泥炭与螯合剂（柠檬酸、EDTA）两者组合起来进行配施处理能够有效的帮助苎麻更好的吸收土壤中的重金属镉。我国很多专家以及学者都认为小白菜能够对土壤中的重金属镉污染植物进行有效的修复，然后经过盆栽试验，我们能够得出小白菜在重金属镉土壤中的富集指标以及耐受性，然后根据此指标去施加不同水平的螯合剂，这样做的主要目的就