Эффективность и механизм удаления комплексных тяжелых металлов процессом UV/Fe(Ⅲ)

DING Yuxin ,  

YANG Zhengheng ,  

MA Xiaoming ,  

YU Jin ,  

JIN Qinghai ,  

HE Di ,  

摘要

Процесс UV/Fe(Ⅲ) — это новая комбинированная технология обработки комплексных тяжелых металлов. В этой технологии сначала высвобождаются свободные ионы тяжелых металлов за счет замещения Fe(Ⅲ), затем под действием УФ-облучения происходит деградация органических лигандов, и в конце комплексные тяжелые металлы удаляются щелочным осаждением. Целевыми загрязнителями являются Cu(Ⅱ)-EDTA и Ni(Ⅱ)-EDTA, их удаление проводится с помощью процесса UV/Fe(Ⅲ). На основе сравнения результативности удаления и анализа механизма раскрывается внутренняя причина различий в эффективности комбинированного процесса и предлагаются соответствующие оптимизационные решения. Результаты показывают, что эффективность процесса UV/Fe(Ⅲ) значительно различается для Cu(Ⅱ)-EDTA и Ni(Ⅱ)-EDTA, при этом коэффициенты удаления Cu и Ni из двух видов комплексных тяжелых металлов составляют 70% и 41% соответственно. С помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLC), спектрофотометрии и экспериментов с бензойной кислотой (BA) было установлено, что основная причина различий в эффективности удаления Cu(Ⅱ)-EDTA и Ni(Ⅱ)-EDTA — значительная разница в замещении Fe(Ⅲ) для Cu(Ⅱ) и Ni(Ⅱ), со степенями замещения 85% и 22% соответственно. Процесс замещения Ni(Ⅱ)-EDTA оптимизировали по дозе введения Fe(Ⅲ) и температуре реакции. Результаты показали, что оптимизация температуры реакции значительно повышает эффективность замещения Fe(Ⅲ) для Ni(Ⅱ)-EDTA. Повышение температуры реакции до 35 ℃ увеличивает удаление Ni с 41% до 60%. Температура реакции является ключевым фактором в процессе UV/Fe(Ⅲ) для удаления Ni(Ⅱ)-EDTA, умеренное повышение температуры способствует улучшению степени замещения, что повышает эффективность удаления.

关键词

комплексные тяжелые металлы; замещение железом (III); УФ-облучение; щелочное осаждение; температура реакции

阅读全文