2022年水處理劑陽離子表面活性劑介導(dǎo)的混凝強化去除有毒金屬有機絡(luò)合物：性能、機理和驗證

　　2022年水處理劑陽離子表面活性劑介導(dǎo)的混凝強化去除有毒金屬有機絡(luò)合物：性能、機理和驗證。工業(yè)廢水中的重金屬常與共存有機配體結(jié)合形成重金屬-有機絡(luò)合物，化學(xué)穩(wěn)定性高、形態(tài)復(fù)雜，傳統(tǒng)水處理技術(shù)如沉淀、混凝、離子交換等均難以實現(xiàn)重金屬絡(luò)合物的深度去除。

　　工業(yè)廢水中的重金屬常與共存有機配體結(jié)合形成重金屬-有機絡(luò)合物，化學(xué)穩(wěn)定性高、形態(tài)復(fù)雜，傳統(tǒng)水處理技術(shù)如沉淀、混凝、離子交換等均難以實現(xiàn)重金屬絡(luò)合物的深度去除。

　　目前對于重金屬-有機絡(luò)合物的主要處理思路是先破絡(luò)合再利用常規(guī)方法進行處理，如采用氧化法破壞重金屬與有機配體之間的配位結(jié)構(gòu)并釋放游離態(tài)金屬離子，后再用化學(xué)沉淀法、吸附法進一步降低重金屬的含量或回收重金屬。

　　這一處理模式總體處理流程長、成本偏高，開發(fā)經(jīng)濟高效、操作簡便的絡(luò)合態(tài)重金屬深度去除方法已成為重金屬廢水深度處理的迫切需求。

　　混凝沉淀法是一種傳統(tǒng)的水處理工藝，具有分離效率快、操作簡便等優(yōu)點，通過對混凝劑進行改性往往可強化污染物的深度去除。

　　近期，南京大學(xué)潘丙才課題組利用兩親的陽離子表面活性劑發(fā)展出一種基于“金屬-配體-表面活性劑”締合原理的新型混凝技術(shù)，成功實現(xiàn)了多種絡(luò)合態(tài)重金屬的高效去除。

　　研究發(fā)現(xiàn)，在偏堿性條件下，具有高負電荷密度的絡(luò)合態(tài)重金屬與陽離子表面活性劑可產(chǎn)生較強的靜電吸引，表面活性劑尾端的長烷基鏈通過創(chuàng)造疏水環(huán)境大大強化了這種結(jié)合力。

　　這種特殊的締合方式可促進疏水絮體與礬花的形成，并從溶液中析出。

　　以Cr(III)-檸檬酸絡(luò)合物為模型污染物，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)作為混凝劑，可將Cr(III)-檸檬酸從10.4 mg/L的初始濃度降低至約0.2 mg/L(以Cr計)，去除率顯著優(yōu)于堿性沉淀和Al(III)系混凝劑。

　　進一步研究表明，絡(luò)合態(tài)重金屬的去除率隨陽離子表面活性劑的疏水烷基鏈增長而逐漸提升，當碳鏈大于C16時，去除效果最佳，而表面活性劑的頭基構(gòu)型對絡(luò)合態(tài)重金屬去除的影響并不明顯。

　　通過對模擬廢水與真實廢水中多種絡(luò)合態(tài)重金屬(Ni、Cu、Pb、Zn、Cr(III)等)的有效去除，證明該絮凝技術(shù)具有廣譜適用性與良好的實際應(yīng)用前景。

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