[发明专利]一种利用螯合树脂选择性提取重金属-氨络合废水中重金属的方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体地说，涉及一种重金属-氨络合废水的处理与资源化方法， 更具体地说，涉及一种利用螯合树脂选择性提取重金属-氨络合废水中重金属的方法。

背景技术

氨是电镀领域中常见的络合剂和添加剂，可使镀层更均匀光亮、促进阳极溶解。碱性含 氨镀液均镀能力好、韧性好，镀层较优。例如，铵盐镀锌得到的镀层结晶细致光亮、镀液电 流效率高、沉积速度快。另外，印刷电路板(PCB)蚀刻液中也含大量氨，尤其在碱性蚀刻 液中，高浓度氨维持重金属在碱性溶液中以溶解态配合物存在，防止重金属沉淀，并参与金 属表面蚀刻。电镀工艺中，重金属排放点主要是电镀清洗及电镀废液形成环节，随着印刷电 路板碱性蚀刻液的报废，也会产生碱性高氨含重金属废水。此类废水特点是：废水呈碱性， 重金属形态复杂，毒性高。氨是常用的缓冲剂，调酸破络酸需量大，增加处理费用及出水盐 度。因此，此类废水碱性破络处理极具经济性和高效性。然而，一般处理方法如沉淀法、电 化学沉积法、膜分离、电解、溶剂萃取和生物法等难以达到去除重金属离子的效果，或面临 处理费用高、操作复杂和二次污染等难题。

目前处理氨配重金属废水的方法主要有沉淀法、还原法、膜法及离子交换法等。如中国 专利申请号为201310449645.9，申请公开日为2013年12月25日的专利申请文件公开一种铜 氨络合废水处理方法，利用MAP法将氨从铜氨络合离子[Cu(NH₃)₄]²⁺中脱离，氨与铜分别以 MgNH₄PO₄、Cu(OH)₂形式沉淀，沉淀产物经脱氨、回收铜后返回水处理工艺，但该法对药剂 投加要求高，操作复杂，铜回收难度大，且增大出水盐度。中国专利申请号为201410491730.6， 申请公开日为2014年12月24日的专利申请文件公开一种含铜氨络合废水资源回收和零排放 膜系统及其处理方法与应用，提出应用膜组合处理铜氨废水，四组膜串联运行增加了操作难 度，对于实际电镀废水预处理要求高，膜污染也是一大难题。还原法是向废水中投加铁粉、 硫酸亚铁等将铜置换，但该法危废产量大，且难以对重金属进行回收。中国专利申请号为 201310161883.X，申请公开日为2013年8月14日的专利申请文件公开了一种回收电镀废水 中重金属的方法和设备，该方法包括以下步骤：(1)将电镀废水进行离子交换树脂处理，使 电镀废水中的重金属离子吸附于离子交换树脂上；(2)用再生剂洗脱吸附于离子交换树脂上 的重金属离子，得到再生液；(3)采用旋流电解技术电解再生液，使重金属于负电极上析出。 但对于碱性溶液中高氨氮浓度下的重金属，重金属以阳离子络合形态存在，离子交换树脂对 重金属的选择性较差，难以有效的将重金属去除，对于碱性高氨浓度废水中重金属的回收并 不适用。螯合树脂对重金属回收研究较多，如专利号为ZL200610041366.9和 ZL201010512734.X等专利均是基于螯合树脂对于离子态重金属的吸附，而对于碱性高氨体系 中复杂络合态重金属的吸附未提及，螯合树脂对不同状态重金属的活性位点不同，作用机制 不同，因此性能差异显著。目前处理氨络重金属废水的方法主要是集中在铜氨废水，其他重 金属-氨废水处理的报道较少，这方面技术匮乏，因此亟需针对重金属-氨络合废水高效处理 的新技术和新方法。吸附技术由于具有操作简单、无二次污染及可资源再生性等特点，近年 来倍受关注，并广泛应用于重金属废水的净化和资源化处理，但在重金属-氨废水中，所有离 子交换树脂与部分螯合树脂都难以将重金属选择性分离去除和回收，因共存的高浓度氨对重 金属交换与络合过程都具有明显抑制作用。

发明内容

1.要解决的问题

针对目前处理重金属-氨络合废水的方法存在二次污染严重、处理成本高以及重金属无法 有效的回收等问题，本发明提供一种利用螯合树脂选择性提取重金属-氨络合废水中重金属的 方法，螯合树脂作为一种新型吸附剂，其N、O和S能与重金属形成稳定的配位作用，可对 废水中重金属-氨络合物在碱性条件下进行选择性吸附，使出水中重金属含量达标，树脂穿透 后，对重金属进行脱附回收，最后用氢氧化钠溶液对树脂进行转型并继续运行。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种利用螯合树脂选择性提取重金属-氨络合废水中重金属的方法，其步骤为：