专利名称：一种地下水中镉氨络合物的协同降解方法
技术领域：
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种地下水中镉氨络合物的协同降解方法。
背景技术：
随着十二五规划的大举开展，国民工业生产总值的不断提高，大量工业废水排放到环境中，严重威胁着水环境的安全，如镉、锡、镍、锌、铜等金属元素造成了严重的污染。这些重金属在水体中不能被微生物分解，进入食物链后，经过生物富集、放大作用，传递到食物链高生态位的生物体内积累，引发急性或慢性中毒。目前常见的镉氨络合物的处理方法主要有1、物理方法，具体形式包括吸附法、膜分离法、离子交换树脂法等。其中的吸附法中常用的吸附剂为活性炭，其使用方便、来源广、吸附性能高。但是活性炭吸附速度较为缓慢且价格相对比较昂贵；膜分离法与其他的废水处理方法比较，具有无相变、能耗小、重金属容易被回收等优点，可实现重金属的“微排放”甚至“零排放”，但该方法会对环境产生二次污染；离子交换法所利用的离子交换树脂对重金属废水有很高的浓缩效果，因此回收重金属的效率很高，但是该方法一次性投资高、占地面积大、所处理的废水中污染物浓度不宜太高。2、化学方法，主要包括沉淀法、氧化还原法和电解法等。化学沉淀法以其使用试剂来源广、价格低廉等优点，普遍用于重金属废水的处理当中，但化学沉淀法在操作过程中易产生二次污染；氧化还原法和电解法具有设备简单、占地小、易回收金属等优点，但其存在一次性处理水量少、处理过程缓慢、能耗高等缺点。3、微生物技术，其中包括生物吸附法、生物转化法和生物絮凝法。这种方法利用了菌类的生命代谢活动去除或积累废水中的重金属后，再用特定的方法将微生物体内金属离子释放出来，达到降低废水中重金属离子含量的目的。此处理技术不产生二次环境污染，但是微生物处理技术目前还处在实验室初期研究阶段，实际工程中应用较少。4、人工湿地净化法，其净化作用主要是由湿地系统中所包含的植物、动物、微生物和基质对金属离子吸收、吸附和沉淀作用完成。人工湿地处理重金属废水具有建造维护费用低、出水水质好、对负荷变化适应性强等优点。但重金属并没有被转移，只是滞留在湿地系统中，大量的重金属可能会对湿地系统中的生物种群产生毒害，破坏整个湿地生态，存在较大的安全隐患。因此研究一种新型的高效处理镉氨络合物的方法有重要的现实意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种操作方法简单，处理速度快，易于实现含镉氨络合物的地下水的大批量处理，且对环境污染小的地下水中镉氨络合物的协同降解方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种地下水中镉氨络合物的协同降解方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(I)TMT重金属离子螯合剂溶液的配制将TMT (三聚硫氰酸三钠盐)加入水中溶解，得到浓度为0. 5X 10_3mol/L 5X 10_3mol/L的TMT重金属离子螯合剂溶液；(2)聚合氯化铝铁储备溶液的配制将聚合氯化铝铁加入水中溶解制备浓度为 0. 5g/L 5g/L的聚合氯化铝铁储备溶液；(3)地下水中镉氨络合物的协同降解将含有镉氨络合物的地下水与步骤(1)中所述TMT重金属离子螯合剂溶液按照3 1 12的体积比混合，振荡均勻后静置0. 1.5h，得到混合溶液；然后向混合溶液中加入步骤O)中所述聚合氯化铝铁储备溶液至混合溶液中聚合氯化铝铁的浓度为50mg/L 200mg/L，搅拌絮凝沉淀后，离心分离，取上清液得到降解后的地下水。上述步骤(1)中所述TMT的质量纯度为95%以上。上述步骤(1)中所述TMT重金属离子螯合剂溶液的浓度为2X 10_3mol/L。上述步骤O)中所述聚合氯化铝铁储备溶液的浓度为lg/L。上述步骤( 中所述含有镉氨络合物的地下水与TMT重金属离子螯合剂溶液的体积比为1 1。上述步骤(3)中所述混合溶液中聚合氯化铝铁的浓度为100mg/L。本发明与现有技术相比具有以下优点1、本发明的操作方法简单，处理速度快，易于实现含镉氨络合物的地下水的大批量处理，且对环境污染小。2、本发明在含有镉氨络合物的地下水中加入适量的TMT重金属离子螯合剂，然后在少量聚合氯化铝铁絮凝剂的协同作用下，对地下水中的镉氨络合物进行降解，提高了镉氨络合物的降解率，降解后的地下水中镉离子的浓度降至0. lmg/L以下，完全达到含镉废水的排放标准。下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施例方式含镉氨络合物的地下水模拟溶液的配制QX 10_3mol/L)准确称取0. 2285g氯化镉于50mL烧杯中，加水溶解后转移至250mL容量瓶中，定容至镉离子浓度为4X10_3mol/ L的溶液；取1. 2mL，浓度为13. 4mol/L的浓氨水于50mL烧杯中，加水混合均勻后转移至 IOOOmL容量瓶中，定容至NH3 · H2O浓度为1. 6 X 10_2mOl/L的溶液；将两个容量瓶中的溶液等体积混合，所得溶液即为含[Cd(NH3)4]2+2X10_3mOl/L的地下水模拟溶液。实施例1(I)TMT重金属离子螯合剂溶液的配制将质量纯度为95%以上的TMT加入水中溶解，得到浓度为0. 5X 10_3mOl/L的TMT重金属离子螯合剂溶液；(2)聚合氯化铝铁储备溶液的配制将聚合氯化铝铁加入水中溶解制备浓度为 0. 5g/L的聚合氯化铝铁储备溶液；(3)地下水中镉氨络合物的协同降解将含有镉氨络合物2X 10_3mol/L的地下水
4模拟溶液与步骤(1)中所述TMT重金属离子螯合剂溶液按照3 12的体积比混合，振荡均勻后静置0. ，得到混合溶液；然后向混合溶液中加入步骤O)中所述聚合氯化铝铁储备溶液至混合溶液中聚合氯化铝铁的浓度为50mg/L，搅拌絮凝沉淀后，离心分离，取上清液得到降解后的地下水模拟溶液。实施例2(I)TMT重金属离子螯合剂溶液的配制将质量纯度为95%以上的TMT加入水中溶解，得到浓度为1. 7X 10_3mOl/L的TMT重金属离子螯合剂溶液；(2)聚合氯化铝铁储备溶液的配制将聚合氯化铝铁加入水中溶解制备浓度为 lg/L的聚合氯化铝铁储备溶液；(3)地下水中镉氨络合物的协同降解将含有镉氨络合物2X 10_3mOl/L的地下水模拟溶液与步骤(1)中所述TMT重金属离子螯合剂溶液按照3 6的体积比混合，振荡均勻后静置lh，得到混合溶液；然后向混合溶液中加入步骤O)中所述聚合氯化铝铁储备溶液至混合溶液中聚合氯化铝铁的浓度为100mg/L，搅拌絮凝沉淀后，离心分离，取上清液得到降解后的地下水模拟溶液。实施例3(I)TMT重金属离子螯合剂溶液的配制将质量纯度为95%以上的TMT加入水中溶解，得到浓度为3X 10_3mOl/L的TMT重金属离子螯合剂溶液；(2)聚合氯化铝铁储备溶液的配制将聚合氯化铝铁加入水中溶解制备浓度为 5g/L的聚合氯化铝铁储备溶液；(3)地下水中镉氨络合物的协同降解将含有镉氨络合物2X 10_3mol/L的地下水模拟溶液与步骤(1)中所述TMT重金属离子螯合剂溶液按照1 1的体积比混合，振荡均勻后静置1.证，得到混合溶液；然后向混合溶液中加入步骤O)中所述聚合氯化铝铁储备溶液至混合溶液中聚合氯化铝铁的浓度为150mg/L，搅拌絮凝沉淀后，离心分离，取上清液得到降解后的地下水模拟溶液。实施例4(I)TMT重金属离子螯合剂溶液的配制将质量纯度为95%以上的TMT加入水中溶解，得到浓度为5X 10_3mOl/L的TMT重金属离子螯合剂溶液；(2)聚合氯化铝铁储备溶液的配制将聚合氯化铝铁加入水中溶解制备浓度为 3g/L的聚合氯化铝铁储备溶液；(3)地下水中镉氨络合物的协同降解将含有镉氨络合物2X 10_3mOl/L的地下水模拟溶液与步骤(1)中所述TMT重金属离子螯合剂溶液按照3 1的体积比混合，振荡均勻后静置1.证，得到混合溶液；然后向混合溶液中加入步骤O)中所述聚合氯化铝铁储备溶液至混合溶液中聚合氯化铝铁的浓度为200mg/L，搅拌絮凝沉淀后，离心分离，取上清液得到降解后的地下水模拟溶液。实施例5(I)TMT重金属离子螯合剂溶液的配制将质量纯度为95%以上的TMT加入水中溶解，得到浓度为2X 10_3mOl/L的TMT重金属离子螯合剂溶液；(2)聚合氯化铝铁储备溶液的配制将聚合氯化铝铁加入水中溶解制备浓度为 lg/L的聚合氯化铝铁储备溶液；
(3)地下水中镉氨络合物的协同降解将含有镉氨络合物2X 10_3mol/L的地下水模拟溶液与步骤(1)中所述TMT重金属离子螯合剂溶液按照1 1的体积比混合，振荡均勻后静置0. ，得到混合溶液；然后向混合溶液中加入步骤O)中所述聚合氯化铝铁储备溶液至混合溶液中聚合氯化铝铁的浓度为100mg/L，搅拌絮凝沉淀后，离心分离，取上清液得到降解后的地下水模拟溶液。实施例6将聚合氯化铝铁加入水中溶解制备浓度为lg/L的聚合氯化铝铁储备溶液；然后将聚合氯化铝铁储备溶液加入含有镉氨络合物2X 10_3mOl/L的地下水模拟溶液中，使得模拟溶液中聚合氯化铝铁的浓度为50mg/L，搅拌絮凝沉淀后，离心分离，取上清液得到降解后的地下水模拟溶液。实施例7本实施例与实施例6的降解方法相同，其中不同之处在于模拟溶液中聚合氯化铝铁的浓度为100mg/L。实施例8本实施例与实施例6的降解方法相同，其中不同之处在于模拟溶液中聚合氯化铝铁的浓度为150mg/L。实施例9本实施例与实施例6的降解方法相同，其中不同之处在于模拟溶液中聚合氯化铝铁的浓度为180mg/L。实施例10本实施例与实施例6的降解方法相同，其中不同之处在于模拟溶液中聚合氯化铝铁的浓度为200mg/L。表1实施例1至10中降解后的地下水模拟溶液中Cd2+浓度
权利要求
1.一种地下水中镉氨络合物的协同降解方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)TMT重金属离子螯合剂溶液的配制将TMT加入水中溶解，得到浓度为 0. 5X l(T3mol/L 5X l(T3mol/L的TMT重金属离子螯合剂溶液；(2)聚合氯化铝铁储备溶液的配制将聚合氯化铝铁加入水中溶解，制备浓度为0.5g/ L 5g/L的聚合氯化铝铁储备溶液；(3)地下水中镉氨络合物的协同降解将含有镉氨络合物的地下水与步骤(1)中所述 TMT重金属离子螯合剂溶液按照3 1 12的体积比混合，振荡均勻后静置0. 1. ， 得到混合溶液；然后向混合溶液中加入步骤O)中所述聚合氯化铝铁储备溶液至混合溶液中聚合氯化铝铁的浓度为50mg/L 200mg/L，搅拌絮凝沉淀后，离心分离，取上清液得到降解后的地下水。
2.根据权利要求1所述的一种地下水中镉氨络合物的协同降解方法，其特征在于，步骤(1)中所述TMT的质量纯度为95%以上。
3.根据权利要求1所述的一种地下水中镉氨络合物的协同降解方法，其特征在于，步骤(1)中所述TMT重金属离子螯合剂溶液的浓度为2X10_3mOl/L。
4.根据权利要求1所述的一种地下水中镉氨络合物的协同降解方法，其特征在于，步骤O)中所述聚合氯化铝铁储备溶液的浓度为lg/L。
5.根据权利要求1所述的一种地下水中镉氨络合物的协同降解方法，其特征在于，步骤(3)中所述含有镉氨络合物的地下水与TMT重金属离子螯合剂溶液的体积比为1 1。
6.根据权利要求1所述的一种地下水中镉氨络合物的协同降解方法，其特征在于，步骤(3)中所述混合溶液中聚合氯化铝铁的浓度为100mg/L。
全文摘要
本发明公开了一种地下水中镉氨络合物的协同降解方法，该方法将含有镉氨络合物的地下水与浓度为0.5×10-3mol/L～5×10-3mol/L的TMT重金属离子螯合剂溶液按3∶1～12的体积比混合，振荡均匀后静置得到混合溶液；然后向混合溶液中加入浓度为0.5g/L～5g/L的聚合氯化铝铁储备溶液至混合溶液中聚合氯化铝铁的浓度为50mg/L～200mg/L，搅拌絮凝沉淀，离心分离，取上清液得到降解后的地下水。本发明在TMT和聚合氯化铝铁絮凝剂的协同作用下对地下水中的镉氨络合物进行降解，提高了镉氨络合物的降解率，降解后的地下水中镉离子的浓度降至0.1mg/L以下，完全达到含镉废水的排放标准。
文档编号C02F1/54GK102249388SQ20111011519
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者朱涛, 李元岗, 杨胜科, 费晓华, 赵钺, 陈静 申请人:长安大学