[发明专利]一种利用铁屑反应床处理复合重金属-EDTA络合废水的方法

说明书

本发明公开了一种利用铁屑反应床处理复合重金属‑EDTA络合废水的方法，将处理后的废弃铁屑和处理后的标准砂以质量比2:1的比例混合均匀后填充、固定在柱形反应器中形成反应床，将复合重金属‑EDTA络合废水通过反应床以实现复合重金属‑EDTA络合废水中铜‑EDTA螯合离子和铬‑EDTA螯合离子的去除，其中铜‑EDTA螯合离子和铬‑EDTA螯合离子的去除率达到97%以上。本发明工艺简单且成本低廉，能够大批量去除废水中重金属‑EDTA螯合离子且性能优越。

技术领域

本发明属于水体中重金属污染物的处理技术领域，具体涉及一种利用铁屑反应床处理复合重金属-EDTA络合废水的方法。

背景技术

随着全球工业的快速发展，特别是在发展中国家，金属电镀、采矿、化肥、皮革制品、电池制造、造纸这些行业的迅速发展以及农药的大量使用，产生了越来越多的有毒重金属废水，这些废水直接或间接地排入水体中，造成水体环境的日益恶化，从而对人体健康造成了严重的危害。而EDTA作为金属螯合剂在许多工业过程（例如电镀、造纸等）中被大量使用，它与重金属离子具有很强的螯合能力，与各种重金属会形成大量的水溶性且十分稳定的重金属-EDTA络合物。所以这些工业排出的废水中通常含有大量的重金属-EDTA螯合离子（例如Cu(II)-EDTA、Ni(II)-EDTA、Cr(III)-EDTA、Cd(II)-EDTA、 Zn(II)-EDTA），一般来说，络合重金属离子溶解度高，生物降解性差，并且在广泛的pH范围内特别稳定，导致传统的化学沉淀法对去除络合重金属是无效的。而且一旦含有重金属-EDTA络合物的废水排放到环境中，就会对水生环境造成持续污染，并会增加有毒物质向地下水和土壤系统的迁移。

近几十年来，由于零价铁具有无毒、数量庞大、便宜、容易得到且处理成本低的优点，吸引了研究人员的大量关注，被广泛应用于处理废水中的重金属和多种有机污染物。并且，最近几年，已经有相关学者证明了Cu(II)-EDTA和Zn(II)-EDTA可以被零价铁去除。通常，EDTA络合重金属离子的去除效率主要取决于零价铁的反应性。近些年，纳米零价铁（NZVI）因其比表面积大、反应活性高而在水处理和环境修复方面日益受到重视。然而，NZVI的钝化和聚集限制了它的有效性及其实际应用。此外，将NZVI释放到环境中也可能会对生态系统产生不利影响。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种利用铁屑反应床处理复合重金属-EDTA络合废水的方法，该方法中使用的铁屑是轻工业和化工行业加工过程的废料，其来源广泛且价廉易得，用它处理复合重金属-EDTA络合废水相当于“以废治废”，实现了工业加工废料铁屑的资源化利用，大大增加了铁屑的实用性和工程性。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种利用铁屑反应床处理复合重金属-EDTA络合废水的方法，其特征在于具体步骤为：

步骤S1：废弃铁屑的处理，将废弃铁屑用18目分样筛处理，然后将筛网截留的铁屑放在烧杯里用pH=3的稀硝酸进行清洗，超声浸泡1h以防止其上面的杂质影响络合重金属离子的去除，最后用去离子水洗至中性并用氮气吹干备用；

步骤S2：标准砂的处理，将标准砂用18目分样筛处理，然后将筛网截留的标准砂放在烧杯里用pH=3的稀硝酸进行清洗，超声浸泡1h以防止其上面的杂质影响络合重金属离子的去除，最后用去离子水洗至中性并用氮气吹干备用；

步骤S3：将步骤S1得到的铁屑和步骤S2得到的标准砂以质量比2:1的比例混合均匀后填充、固定在柱形反应器中形成反应床，将复合重金属-EDTA络合废水通过反应床以实现复合重金属-EDTA络合废水中铜-EDTA螯合离子和铬-EDTA螯合离子的去除，其中铜-EDTA螯合离子和铬-EDTA螯合离子的去除率达到97%以上。