1. 螯合树脂吸附重金属的原理及其优势是什么
螯合树脂的功能基团上的原子和金属离子发生配位反应,产生配位共价键,形成结构稳内定的螯合物,和离子容交换树脂的原理不同,离子交换树脂是用静电作用和金属离子结合。因此螯合树脂与金属离子的结合更稳定,特异性选择更好,应用也更加广泛。
一般来讲,螯合树脂的优势体现在处理精度更高,吸附量大,可以低浓度废水进行深度处理且浓缩比高。
2. 重金属水处理方法有哪些
目前,重金属废水处理的方法大致可以分为三大类:(1)化学法;(2)物理处理法;(3)生物处理法。
化学法
化学法主要包括化学沉淀法和电解法,主要适用于含较高浓度重金属离子废水的处理,化学法是目前国内外处理含重金属废水的主要方法。
2.1.1化学沉淀法
化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物,通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除,包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法。由于受沉淀剂和环境条件的影响,沉淀法往往出水浓度达不到要求,需作进一步处理,产生的沉淀物必须很好地处理与处置,否则会造成二次污染。
2.1.2电解法
电解法是利用金属的电化学性质,金属离子在电解时能够从相对高浓度的溶液中分离出来,然后加以利用。电解法主要用于电镀废水的处理,这种方法的缺点是水中的重金属离子浓度不能降的很低。所以,电解法不适于处理较低浓度的含重金属离子的废水。
物理处理法
物理处理法主要包含溶剂萃取分离、离子交换法、膜分离技术及吸附法。
2.2.1溶剂萃取分离
溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法。由于液液接触,可连续操作,分离效果较好。使用这种方法时,要选择有较高选择性的萃取剂,废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在,例如在酸性条件下,与萃取剂发生络合反应,从水相被萃取到有机相,然后在碱性条件下被反萃取到水相,使溶剂再生以循环利用。这就要求在萃取操作时注意选择水相酸度。尽管萃取法有较大优越性,然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大,使这种方法存在一定局限性,应用受到很大的限制。
2.2.2离子交换法
离子交换法是重金属离子与离子交换剂进行交换,达到去除废水中重金属离子的方法。常用的离子交换剂有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、螯合树脂等。几年来,国内外学者就离子交换剂的研制开发展开了大量的研究工作。随着离子交换剂的不断涌现,在电镀废水深度处理、高价金属盐类的回收等方面,离子交换法越来越展现出其优势。离子交换法是一种重要的电镀废水治理方法,处理容量大,出水水质好,可回收重金属资源,对环境无二次污染,但离子交换剂易氧化失效,再生频繁,操作费用高。
2.2.3膜分离技术
膜分离技术是利用一种特殊的半透膜,在外界压力的作用下,不改变溶液中化学形态的基础上,将溶剂和溶质进行分离或浓缩的方法,包括电渗析和隔膜电解。电渗析是在直流电场作用下,利用阴阳离子交换膜对溶液阴阳离子选择透过性使水溶液中重金属离子与水分离的一种物理化学过程。隔膜电解是以膜隔开电解装置的阳极和阴极而进行电解的方法,实际上是把电渗析与电解组合起来的一种方法。上述方法在运行中都遇到了电极极化、结垢和腐蚀等问题。
2.2.4吸附法
吸附法是利用多孔性固态物质吸附去除水中重金属离子的一种有效方法。吸附法的关键技术是吸附剂的选择,传统吸附剂是活性炭。活性炭有很强吸附能力,去除率高,但活性炭再生效率低,处理水质很难达到回用要求,价格贵,应用受到限制。近年来,逐渐开发出有吸附能力的多种吸附材料。有相关研究表明,壳聚糖及其衍生物是重金属离子的良好吸附剂,壳聚糖树脂交联后,可重复使用10次,吸附容量没有明显降低。利用改性的海泡石治理重金属废水对Pb2+、Hg2+、Cd2+ 有很好的吸附能力,处理后废水中重金属含量显著低于污水综合排放标准。另有文献报道蒙脱石也是一种性能良好的粘土矿物吸附剂,铝锆柱撑蒙脱石在酸性条件下对Cr 6+的去除率达到99%,出水中Cr 6+含量低于国家排放标准,具有实际应用前景。
生物处理法
生物处理法是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法,包括生物吸附、生物絮凝、植物修复等方法。
2.3.1生物吸附
生物吸附法是指生物体借助化学作用吸附金属离子的方法。藻类和微生物菌体对重金属有很好的吸附作用,并且具有成本低、选择性好、吸附量大、浓度适用范围广等优点,是一种比较经济的吸附剂。用生物吸附法从废水中去除重金属的研究,美国等国家已初见成效。有研究者预处理假单胞菌的菌胶团后,将其固定在细粒磁铁矿上来吸附工业废水中Cu,发现当浓度高至100 mg/L时,除去率可达96%,用酸解吸,可以回收95%铜,预处理可以增加吸附容量。但生物吸附法也存在一些不足,例如吸附容量易受环境因素的影响,微生物对重金属的吸附具有选择性,而重金属废水常含有多种有害重金属,影响微生物的作用,应用上受限制等,所以还需再进行进一步研究。
2.3.2生物絮凝
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。生物絮凝法的开发虽然不到20年,却已经发现有17种以上的微生物具有较好的絮凝功能,如霉菌、细菌、放线菌和酵母菌等,并且大多数微生物可以用来处理重金属。生物絮凝法具有安全无毒、絮凝效率高、絮凝物易于分离等优点,具有广阔的发展前景。
2.3.3植物修复法
植物修复法是指利用高等植物通过吸收、沉淀、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金属含量, 以达到治理污染、修复环境的目的。植物修复法是利用生态工程治理环境的一种有效方法,它是生物技术处理企业废水的一种延伸。利用植物处理重金属,主要有三部分组成:
(1)利用金属积累植物或超积累植物从废水中吸取、沉淀或富集有毒金属: (2)利用金属积累植物或超积累植物降低有毒金属活性,从而可减少重金属被淋滤到地下或通过空气载体扩散: (3)利用金属积累植物或超积累植物将土
壤中或水中的重金属萃取出来,富集并输送到植物根部可收割部分和植物地上枝条部分。通过收获或移去已积累和富集了重金属植物的枝条,降低土壤或水体中的重金属浓度。在植物修复技术中能利用的植物有藻类植物、草本植物、木本植物等。
藻类净化重金属废水的能力主要表现在对重金属具有很强的吸附力。褐藻对Au的吸收量达400mg/g,在一定条件下绿藻对Cu、Pb、La、Cd、Hg等重金属离子的去除率达80%~90%。浩云涛等分离筛选获得了一株高重金属抗性的椭圆小球藻(Chlorella ellipsoidea),并研究了不同浓度的重金属铜、锌、镍、镉对该藻生长的影响及其对重金属离子的吸收富集作用。结果显示,该藻Zn 和Cd 具有很高的耐受性。对四种重金属的耐受能力依次为锌>镉>镍>铜。该藻对重金属具有很好的去除效果,15μmol/L Cu2+、300μmol/L Zn2+、100μmol/L Ni2+、30μmol/L Cd2+浓度72h处理,去除率分别达到40.93%、98.33%、97.62%、86.88%。由此可见,此藻类可应用于含重金属废水的处理。
草本植物净化重金属废水的应用已有很多报道。风眼莲(Eichhoria crassipes Somis)是国际上公认和常用的一种治理污染的水生漂浮植物,它具有生长迅速,既能耐低温、又能耐高温的特点,能迅速、大量地富集废水中Cd、Pb、Hg、Ni、Ag、Co、Cr等多种重金属。张志杰等的研究结果表明,干重lkg的风眼莲在7~l0d可吸收铅3.797g、镉3.225g。周风帆等的 研究发现风眼莲对钴和锌的吸收率分别高达97%和80%。香蒲(Typhao rientaliS Pres1)也是一种净化重金属的优良草本植物,它具有特殊的结构与功能,如叶片成肉质、栅栏组织发达等。香蒲植物长期生长在高浓度重金属废水中形成特殊结构以抵抗恶劣环境并能自我调节某些生理活动, 以适应污染毒害。招文锐等研究了宽叶香蒲人工湿地系统处理广东韶关凡口铅锌矿选矿废水的稳定性。历时10年的监测结果表明,该系统能有效地净化铅锌矿废水。未处理的废水含有高浓度的有害金属铅、锌、镉经人工湿地后,出水口水质明显改善,其中铅、锌、镉的净化率分别达99.0%,97.%和94.9%,且都在国家工业污水的排放标准之下。此外,还有很多草本植物具有净化作用,如喜莲子草、水龙、刺苦草、浮萍、印度芥菜等。
采用木本植物来处理污染水体,具有净化效果好,处理量大,受气候影响小,不易造成二次污染等优点,越来越受到人们的重视。胡焕斌等试验结果表明,芦苇和池杉两种植物对重金属铅和镉都有较强富集能力,而木本植物池杉比草本植物芦苇具有更好的净化效果。周青等研究了5种常绿树木对镉污染胁迫的反应,实验结果表明,在高浓度镉胁迫下,5种树木叶片的叶绿素含量、细胞质膜透性、过氧化氢酶活性及镉富集量等生理生化特性均产生明显变化,其中,黄杨、海桐,杉木抗镉污染能力优于香樟和冬青。以木本植物为主体的重金属废水处理技术,能切断有毒有害物质进入人体和家畜的食物链,避免了二次污染,可以定向栽培,在治污的同时,还可以美化环境,获得一定的经济效益,是一种理想的环境修复方法。
3. 螯合树脂塔水帽的作用与用途
1、首先用于从废物流中去除低浓度的可溶性汞盐,以及从电化学和电子工业中的冲洗水中回收贵金属。
2、其次螯合树脂在湿法冶金中,主要是把液体中的贵金属提取出来。
3、最后螯合树脂对多种金属离子的吸附和富集,但是对碱金属和碱土金属离子几乎没有络合能力。以上就是螯合树脂塔水帽的作用与用途。
4. 离子交换树脂除钙、镁离子外,能去除铁、锰离子吗
普通的来软化离子可以去除源钙镁离子,铁锰有专用的离子交换树脂,例如T-IRR是专门用于去除铁离子的,CH-90可以去除锰离子。其实普通软化树脂也可以去除铁锰离子,只是很微弱,另外您的溶液中含有铁离子很容易引起树脂中毒。北京华豫清源国际贸易有限公司,杜笙离子交换树脂
5. 螯合树脂吸附金属离子的原理是什么
晚上好,来金属离子在水溶液自中解离出来都是阳离子比较多,鳌合树脂是相反的阴离子可以做简单电荷相吸来锚固类似水处理常见的聚丙烯酰胺。一些树脂为了增强吸附力还对酸性做了改良多出诸如有机膦酸部分来增强对某些重金属离子的络合作用。不过这些树脂品种并不是所有离子均可良好吸收像是钠和钾离子等碱金属就比较差。
6. 用氢氧化钠或碳酸钠除去镉可以使水变好吗
不会,镉的毒性还是比较大的。
上次大量报道的泄露事件,除了大量的使用生石灰还有硫化钠,硫化镉更加难溶,但是也不保证安全饮用。
希望对你有帮助O(∩_∩)O~
7. 螯合树脂是什么,具体有什么用途
螯合树脂是一类可以和金属离子形成多配位络合物的交联功能高分子材料版。其功能基团权含有O,N,P,As等原子,这些原子能够以一对孤电子和金属离子形成配位键,构成小分子螯合状稳定结构。螯合树脂可以应用于处理电镀、印染废水中的重金属离子,并且加以回收,其中最明显的优势是在高盐含量下含铜废水的处理。
8. 硬脂酸镉含量检测方法
硬脂酸镉为白色细微粉末,不溶于水,溶于热乙醇、苯和松节油,在有机溶剂中加热溶解而冷却后成为胶状物,遇强酸分解成硬脂酸和相应的盐,有吸湿性。高毒,对呼吸道有刺激作用并可引起肺水肿;可破坏人体骨骼,引起骨质松软,周身骨骼疼痛等。用作聚氯乙烯等塑料的耐光透明稳定剂、高级橡胶制品和薄膜的光滑剂和透明软化剂。
硬脂酸镉含量检测方法:
1、原子吸收光谱法
可分为火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法和冷原子吸收光谱法。
1.1、火焰原子吸收光谱法(FAAS)
因该法分析精度好等优点而得到广泛应用。利用光纤压力自控微波密闭消解技术,采用正交试验,优选出最佳消解体系,方法检出限为0.10ng/ml,RSD%为0.52%~1.74%,加标回收率为97.0%~108.0%,用于食品分析中镉含量的测定,结果十分满意。改性花生壳固相萃取-原子吸收光谱法测定食品样品中痕量镉的方法,在优化的实验条件下,可成功应用于茶叶等食品样品中镉含量的测定,或加入KI-MIBK萃取食品中痕量铅和镉,导入FAAS测定,解决了食品基体物质干扰铅、镉测定的问题。采用配有螯合树脂微型柱的流动注射预富集原子吸收光谱联用技术,建立了镉的流动注射离子交换预富集原子吸收光谱测定法。巯基棉富集分离-火焰原子吸收法测定皮蛋中镉含量的分析方法,方法简便,选择性好。
1.2、石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)
GFAAS测定镉的绝对灵敏度比火焰法高3~4个数量级,可分析固体或气体试样。因此,该法在食品安全卫生控制方面得到了迅速的推广应用。
通过采用氢氧化镁共沉淀法对高盐食品中的铅和镉进行测定。也可采用GFAAS测食品中镉含量,方法检出限、批内相对标准偏差、批间相对标准偏差和回收率分别为0.014μg/L、2.09%~3.33%、5.79%和92.0%~106%。直接用固体进行测定食品包装纸中铅、镉的方法,与湿法消解方法相比较,该方法简便、快速,同时可避免样品的稀释以及试剂的交叉污染带来的分析误差。基体改进剂的选择对GFAAS有很大的影响,所以是一个研究热点,采用抗坏血酸和酒石酸作为基体改进剂,消除了GFAAS测定补钙食品中镉的基体干扰;用钯盐作为基体改进剂时测定效果较好;以NH4H2PO4和Mg(NO3)2作混合基体改进剂,消除了基体干扰。
2、氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)
该法是在样品消解后加入能产生新生态氢的还原剂,将试样溶液中的待测元素还原为挥发性的共价氢化物,由氩气带入石英原子化器中进行原子荧光测定。
用硼氢化钾-盐酸-铁氰化钾-盐酸羟胺发生挥发性镉蒸气的反应体系,并将发生器表面及玻璃导管进行硅烷化,提高了测定的灵敏度和精密度,或建立了HG-AFS同时测定食品中的镉和锡的方法。经前人研究证明在硫脲和抗坏血酸、硼氢化钾等存在下,用HG-AFS可一次性实现食品中镉、汞的同时测定,准确度、精密度及检出限均能够满足食品中镉、汞测定要求,且方法简单。采用HG-AFS测定海水及海产食品中的镉含量,结果表明,方法检出限为0.0038μg/g,加标回收率为97.0%~103%。用HG-AFS同时测定样品的镉和汞,镉的相对标准偏差、线性相关系数、检出限、样品加标回收率分别为2.4%~5.7%、0.9998、0.0031μg/g、95.0%~102.0%。加入二硫腙-四氯化碳作为掩蔽剂,消除基体中铜的干扰,应用于鱼肉类食品中镉含量的测定,效果很好。二硫腙-四氯化碳-硫脲和钴溶液作为掩蔽剂可准确有效地测定蔬菜中的微量镉。
3、分光光度法
分光光度法是利用显色剂与镉离子形成稳定的显色络合物,然后用分光光度计测定。此方法具有简便、仪器简单等优点。
为了同时测定铅和镉,建立了以电荷耦合器件作为阵列光信号探测器,小型多色仪和专用微机组成的分光光度装置,研究了卟啉与铅和镉显色反应的最佳条件,测定了合成试样、陶瓷等浸泡液中铅和镉的含量;通过对新试剂2,6-二甲苯基重氮氨基偶氮苯与镉显色反应研究,
建立了检测食品中镉含量的新方法。通过分析比较FAAS、KI-MIBK螯合萃取-FAAS和镉-碘化钾-罗丹明B分光光度法三种方法,从灵敏度、检出限、仪器价格等方面进行比较,得出采用镉-碘化钾-罗丹明B分光光度法测定食品中镉含量的方法最为简单易行,操作快速、灵敏度高、选择性好。
4、高效液相色谱法
近几年来,高效液相色谱法在无机分析中的应用研究取得了迅速发展,痕量金属离子与有机试剂形成稳定的有色衍生物,用高效液相色谱分离,克服了光度分析选择性差的缺点,可实现多元素同时测定。尹江伟等采用高效液相色谱法可同时检测食品中锌、铜、铅和镉。
5、电感耦合高频等离子体发射光谱仪(ICP-AES)
用ICP-AES可有效测定污泥中铜、镉等元素的含量;用ICP-AES法直接测定奥沙利铂中微量银、镉等,对试样处理方法等多方面进行了研究;采用ICP-AES测定了淀粉等的铅、镉等含量,经实验证明了ICP-AES可准确测定可迁移性镉的浓度。
6、电化学方法
目前镉测定中主要的电化学方法有溶出伏安法和极谱法。
溶出伏安法是在适当的条件下电解被测物质一定时间,然后改变电极电位,使富集在该电极上的物质重新溶出,根据溶出过程中得到的伏安曲线来进行定量分析。罗江等应用该法测定了饲料级硫酸铜中的微量铅和镉,结果满意。以强碱型阴离子交换树脂为吸附剂,对铅、镉、锌进行静态阴离子交换分离富集,提高了测定灵敏度。将银汞膜电极阳极溶出伏安法与88笔录式极谱仪联用,测定食品中铅、镉含量,其灵敏度高、重现性好;阳极溶出伏安法同时测定食醋样品的铜、铅、镉3种元素;采用阳极溶出伏安法有效测定罐头食品中镉等元素。
极谱法是利用极谱仪来捕捉待测物质在特定条件下产生的波,从而对待测物质的含量进行计算的一种方法。饮料中铅、镉的示波极谱法测定,对底液条件等进行了试验。Cd2+与氯化钾-酒石酸钠-三乙醇胺-明胶体系的二次导数极波,证明方法准确度高,简便可行。示波极谱法测定食品中的镉等微量元素,镉的检出限为0.005mg/kg。
7、其它检测方法
用毛细管区带电泳法准确有效地测定了奶粉中的镉、铅、铜;王民通过观察试纸显色法实现了快速检测食品中镉含量的要求。
8、五种主要检测方法的比较
火焰原子吸收法操作简单、分析速度快、测定高浓度元素时干扰小、信号稳定;石墨炉原子吸收法灵敏、准确、选择性好,但基体干扰严重,不适合多种元素分析;电感耦合等离子体质谱法灵敏度高,选择性好,能同时分析多种元素,但价格昂贵,易受污染;紫外分光光度法简便、快速、灵敏度高、仪器简单、价格低廉、容易普及,但干扰因素较多,选择性较差。阳极溶出伏安法灵敏度高、分辨率好,仪器价格低廉,可同时测定几种元素。
9. 螯合树脂的成分,分子式要详细的哦
分子式我忘了!
螯合树脂(chelate resins )
螯合树脂是一类能与金属离子形成多配位络和物的交联功能高分子材料。螯合树脂吸附金属离子的机理是树脂上的功能原子与金属离子发生配位反应,形成类似小分子螯合物的稳定结构,而离子交换树脂吸附的机理是静电作用。因此,与离子交换树脂相比,螯合树脂与金属离子的结合力更强,选择性也更高,可广泛应用于各种金属离子的回收分离、氨基酸的拆分以及湿法冶金、公害防治等方面。
螯合树脂是能从含有金属离子的溶液中以离子键或配位键的形式 ,有选择地螯合特定的金属离子的高分子化合物。该树脂以交 联聚合物(如苯乙烯/二乙烯苯树脂)为骨架,连接以特殊 功能基构成。它属 功能高分子 。
螯合树脂一般通过高分子化学反应制得,也可将含有配 位基的单体经聚合反应或共聚反应成为在高分子主链或侧链 中含有配位基的树脂。
螯合树脂在湿法冶金、分析化学、海洋化学、药物、环 境保护、地球化学、放射化学和催化等领域有广泛用途。除 作为金属离子螯合剂外,也可作氧化、还原、水解、烯类加 成聚合、氧化偶合聚合等反应的催化剂,以及用于氨基酸 、 肽的外消旋体的拆分。螯合树脂与金属离子结合形成络合物 后,其力学、热、光、电磁等性能都有所改变。利用该性质, 可将高分子螯合物制成耐高温材料、光敏高分子、耐紫外线 剂、抗静电剂、导电材料、粘合剂及表面活性剂等。
10. 含重金属废水处理的处理方法
含重金属废水处理使用膜处理技术:
其中纳滤可以浓缩废水中金属离子、盐类等,反渗透可以膜截留金属离子和有机添加剂,而让水分子透过膜,而达到分离、浓缩目的。
含重金属废水进入处理系统,根据需要,经过复合试剂预处理,减少其它离子对膜系统的影响,之后通过纳滤膜、反渗透膜实现物料分离、浓缩。
本系统设置多套纳滤装置,既可以辅助实现浓缩倍数的要求,也可以切换实现出水重金属离子实现达标排放的要求。
重金属废水来源及其处理原则:
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。废水中重金属的种类、含量及存在形态随不同生产企业而异。由于重金属不能分解破坏,而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。
例如,经化学沉淀处理后,废水中的重金属从溶解的离子形态转变成难溶性化台物而沉淀下来,从水中转移到污泥中;经离子交换处理后,废水中的重金属离子转移到离子交换树脂上,经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。
因此,重金属废水处理原则是:首先,最根本的是改革生产工艺.不用或少用毒性大的重金属。其次是采用合理的工艺流程、科学的管理和操作,减少重金属用量和随废水流失量,尽量减少外排废水量。