研究背景

重金屬污染是當(dāng)前污染最嚴(yán)重，也是處理難度高，對(duì)人體危害最大的污染之一。由于重金屬不能被分解破壞，因此目前對(duì)其的處理方法均是通過(guò)相轉(zhuǎn)移的方式將其與廢水分離。目前已研發(fā)的重金屬?gòu)U水處理方法中，如傳統(tǒng)化學(xué)沉淀法、螯合吸附法、鐵氧體法、離子交換法、離子浮選法、膜分離方法、電化學(xué)方法、吸附法和生物法等^[1]。重金屬捕捉劑便是上述重金屬?gòu)U水處理過(guò)程中的必備物質(zhì)，按照化學(xué)成分與結(jié)構(gòu)主要分為四類：有機(jī)硫類（以DTC和TMT為代表）、黃原酸酯類、聚合物螯合樹(shù)脂類、以及無(wú)機(jī)/輔助助劑類（非主捕集成分）。??工業(yè)上，可以根據(jù)不同的場(chǎng)景選擇最合適的捕捉劑類型。

制備方法

生物多糖基重金屬捕捉劑的制備

通過(guò)生物多糖的接枝共聚反應(yīng)，黃原酸化反應(yīng)，肟化反應(yīng)，皂化反應(yīng)，提純等步驟可以制備得到生物多糖基重金屬捕捉劑。該捕捉劑具有可適用的重金屬離子范圍廣，pH范圍寬，對(duì)各種重金屬的去除率高等優(yōu)點(diǎn)^[2]。

螯合復(fù)合型重金屬捕捉劑的制備

由水溶性聚羥甲基丙烯酰胺接枝(聚乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸鈉無(wú)規(guī)聚乙烯胺基二硫代氨基甲酸鈉)，二正丁基二硫代氨基甲酸鈉，水和氫氧化鉀可以制備得到低成本螯合復(fù)合型重金屬捕捉劑。將其用于處理電鍍，冶煉，采礦，選礦，化工及機(jī)械等排放重金屬?gòu)U水，具有成本低，操作方便的優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)秒內(nèi)即可生成大的聚集體，從而實(shí)現(xiàn)快速沉降^[3]。

混合型重金屬捕捉劑的制備

有研究表明，與用單一捕捉劑相比，不同混合基團(tuán)捕捉劑具有協(xié)同作用，充分利用長(zhǎng)、短烴鏈及官能團(tuán)之間的協(xié)同效應(yīng)可以提高重金屬穩(wěn)定化性能，且混合捕捉劑在飛灰固化物表面吸附特性比單一捕收劑要好。基于此，王濤等人研制出一種混合型重金屬捕捉劑，合成方法包括以下步驟：S1，取樣：取二硫化碳，苛性堿和有機(jī)混合胺待用；S2，合成：以二硫化碳過(guò)量溶劑法，將二硫化碳，苛性堿和有機(jī)混合胺混合反應(yīng)；S3，二硫化碳回收：將步驟S2中合成后過(guò)量的二硫化碳，采用先常壓，再減壓的方式，分步蒸餾回收。該發(fā)明不需要人工多不混合的繁瑣步驟，且避免了混合不均勻的缺陷，不需要高溫高壓，能耗小且工藝簡(jiǎn)單可靠，幾乎對(duì)所有的過(guò)渡態(tài)重金屬都具有螯合沉除作用，相較與單一硫代氨基羧酸鹽對(duì)飛灰中重金屬有更好的穩(wěn)定化效果^[4]。

除銻試驗(yàn)研究

巰基對(duì)銻具有較好的配位能力，因此研發(fā)人員將巰基嫁接至設(shè)計(jì)的分子骨架上，合成新型重金屬捕捉劑(HMC-1)。試驗(yàn)采用HMC-1處理印染廢水中的Sb(Ⅴ)，研究不同HMC-1投加量，pH和共存離子等因素對(duì)Sb(Ⅴ)去除效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，最優(yōu)條件下，HMC-1投加量為100 mg/L，pH為4.0±0.2，共存陰離子濃度為0 mg/L，Sb(Ⅴ)去除率可以達(dá)到92.33%，Sb(Ⅴ)濃度由3.00 mg/L降低到0.23 mg/L。印染廢水處理后，出水滿足《錫,銻,汞工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 30770—2014)的要求。相比其他處理方法，該重金屬捕捉劑對(duì)廢水中Sb(Ⅴ)的去除效果好，處理速度快，投加量小且成本低，具有較好的市場(chǎng)應(yīng)用前景^[5]。

參考文獻(xiàn)

[1]馬昆鵬,王密,曹楚彥,等.一種重金屬捕捉劑的合成及應(yīng)用:CN202110168902.6[P].

[2]莊茅,胡陽(yáng).一種生物多糖基重金屬捕捉劑及其制備方法.2020.

[3]劉鋒,唐秋實(shí),陳燕舞,等.低成本螯合復(fù)合型重金屬捕捉劑及其制備方法及其應(yīng)用:CN201711127242.7[P].

[4]王濤,徐亞軍,景奇超.一種混合型重金屬捕捉劑的合成方法:CN201910835226.6[P].

[5]秦華.新型重金屬捕捉劑的除銻試驗(yàn)研究[J].中國(guó)資源綜合利用, 2024, 42(4):15-17.