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【格林大課堂】

對絡合態重金屬廢水的處理方法主要包括化學沉淀法、氧化還原法、吸附法以及離子交換法等。筆者對絡合態重金屬廢水處理的主要方法及其優缺點進行了探討。  

絡合態重金屬廢水的處理方法   

吸附法  

吸附法以其操作簡便、節能、高吸附容量、適應性強等特點而被廣泛應用，用于吸附處理絡合態重金屬的吸附劑類型也豐富多樣，W.Maketon等研究了在不同物質的量比EDTA存在的條件下，聚乙烯亞胺負載的瓊脂糖對水溶液中銅和Cu(Ⅱ)-EDTA的去除效果，并對不同物質的量比條件下的吸附機理進行了探討，發現吸附劑分別利用氨基的配位作用吸附游離態的銅離子，利用質子化氨基的靜電作用吸附EDTA銅絡合物。R.S.Juang等曾報道利用多氨基化的殼聚糖顆粒吸附去除Cu(Ⅱ)-EDTA絡合物，研究發現吸附過程由吸附劑表面質子化氨基和CuHEDTA-、CuEDTA2-之間的靜電作用實現，pH3.0~6.0時對EDTA銅絡合物吸附效果最好。PingxiaoWu等利用Fe/Zr柱撐蒙脫石對廢水中的EDTA銅絡合物進行吸附研究，獲得了良好的吸附效果。此外，一些常見的吸附材料，如活性炭、殼聚糖、針鐵礦、柱撐膨潤土等對水體中EDTA銅絡合物也表現出良好的吸附效果。上述所提及的吸附材料多數應用于處理高濃度的Cu(Ⅱ)-EDTA絡合物廢水，而針對水體中低濃度Cu(Ⅱ)-EDTA絡合物的污染研究尚不多見。隨著環境問題的日益嚴重化，水質標準更加嚴格，越來越多的研究集中于開發和應用新型、有效的吸附材料。  

氨基功能化介孔材料比表面積大、孔道開放有序、化學反應活性高、氨基易質子化的特點為有效去除低濃度EDTA絡合重金屬提供了可能。LiyuanWu等以有序介孔材料SBA-15為硅基，以氨基硅氧烷為改性劑，通過接枝法制備了雙氨基功能化的介孔材料NN-SBA-15和三氨基功能化的介孔材料NNN-SBA-15，進一步將Fe(Ⅲ)配位于氨基的功能化硅基介孔材料Fe(Ⅲ)/NN-SBA-15。該硅基介孔材料能夠高效、快速地吸附去除水中低濃度(0.1mmol/L)Cu(Ⅱ)-EDTA絡合物。在Cu(Ⅱ)-EDTA初始濃度為0.1~1.0mmol/L和pH=5.5的條件下，NNN-SBA-15介孔材料對Cu(Ⅱ)-EDTA絡合物的最大吸附容量可達26.3mg/g(以Cu計)，而且在酸性條件下，溶液中共存的EDTA能夠顯著提高吸附劑對銅的吸附容量。根據離子強度影響和XPS圖譜分析等結果，推測NNN-SBA-15主要通過氨基的靜電作用和氫鍵作用來吸附EDTA絡合銅。吸附法以其操作簡便、節能等優點受到廣泛關注，但吸附法存在吸附劑使用壽命短、重金屬吸附飽和后再生困難以及難以回收重金屬資源等問題。  

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