Efeito e mecanismo de remoção de metais pesados complexados pelo processo UV/Fe(Ⅲ)

DING Yuxin ,  

YANG Zhengheng ,  

MA Xiaoming ,  

YU Jin ,  

JIN Qinghai ,  

HE Di ,  

摘要

O processo UV/Fe(Ⅲ) é uma nova técnica combinada para o tratamento de metais pesados complexados, que inicialmente libera íons metálicos pesados livres através da substituição por Fe(Ⅲ), seguido pela degradação dos ligantes orgânicos por irradiação UV, e finalmente pela remoção dos metais pesados complexados por precipitação alcalina. Utilizando Cu(Ⅱ)-EDTA e Ni(Ⅱ)-EDTA como poluentes-alvo, o processo UV/Fe(Ⅲ) foi aplicado para a remoção desses contaminantes. Através da comparação dos efeitos de remoção e análise do mecanismo, o mecanismo interno das diferenças na eficácia do processo combinado foi elucidado e propostas de otimização correspondentes foram apresentadas. Os resultados indicaram que o processo UV/Fe(Ⅲ) apresenta uma diferença significativa na eficiência de remoção de Cu(Ⅱ)-EDTA e Ni(Ⅱ)-EDTA, com taxas de remoção de Cu e Ni nos metais pesados complexados de 70% e 41%, respectivamente. Por meio de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), espectrofotometria e experimentos com a sonda de ácido benzóico (BA), foi determinado que a principal razão para a diferença na eficiência de remoção entre Cu(Ⅱ)-EDTA e Ni(Ⅱ)-EDTA é a diferença clara no efeito de substituição de Fe(Ⅲ) sobre Cu(Ⅱ) e Ni(Ⅱ), com taxas de substituição de 85% e 22%, respectivamente. O processo de substituição de Ni(Ⅱ)-EDTA foi otimizado ajustando-se a quantidade de Fe(Ⅲ) adicionada e a temperatura da reação, e os resultados mostraram que a otimização da temperatura da reação pode melhorar significativamente a eficiência da substituição de Fe(Ⅲ) sobre Ni(Ⅱ)-EDTA. Ao aumentar a temperatura da reação para 35 ℃, a taxa de remoção de Ni aumentou de 41% para 60%. A temperatura da reação é crucial para a remoção de Ni(Ⅱ)-EDTA no processo UV/Fe(Ⅲ), e o aquecimento apropriado ajuda a aumentar a taxa de substituição, melhorando assim a taxa de remoção.

关键词

Metais pesados complexados;substituição por ferro trivalente;irradiação UV;precipitação alcalina;temperatura da reação

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