废水中镉氨络合物的螯合沉淀处理及后化学发光测定研究

摘要

镉是列入我国“水中优先控制污染物黑名单”的重点控制与监测污染物，在水体中不仅会以离子态存在，还能与多种配体形成可溶解的络合物，镉氨络合物是其中一种。镉氨络合物废水处理难度大，用普通化学沉淀法处理效果不佳，需要建立一种处理效率高、对环境无二次污染的处理方法。
　　 通过实验研究，本文在废水中镉的测定方法和镉氨络合物废水处理方面，取得了以下研究成果：
　　 (1)建立了铁氰化钾-钙黄绿素后化学发光体系测定水中镉的方法，优化了测定条件。在最佳的测定条件下，Cd(Ⅱ)在1.0×10－5～1×10－3mol/L浓度范围内与化学发光强度呈良好的线性关系。回归方程为：I=7.461C-5.96(C为Cd(Ⅱ)浓度，10－5mol/L)，相关系数为0.9980。方法的检出限为3.6×106mol/L，相对标准偏差为2.84％(n=11)。此方法用于催化剂废水中Cd(Ⅱ)的测定，结果令人满意。
　　 (2)探讨了Cd(Ⅱ)在铁氰化钾-钙黄绿素体系中后化学发光反应可能的机理：钙黄绿素与铁氰化钾在碱性条件下发生化学反应，生成激发态的钙黄绿素和亚铁氰化钾，当激发态的钙黄绿素回到基态时，产生第一次化学发光现象。当Cd(Ⅱ)加入到已完成反应的混合溶液中，Cd(Ⅱ)将会催化亚铁氰化钾和钙黄绿素发生反应，生成激发态的钙黄绿素，同时Cd(Ⅱ)又可以与钙黄绿素发生反应生成能产生荧光的反应产物，当激发态的钙黄绿素回到基态时，产生化学发光并释放出能量。
　　 (3)比较了普通化学沉淀法和TMT螯合沉淀法处理含镉离子废水的效果。结果显示，与NaOH、Na2S和Na2CO3相比，TMT螯合沉淀处理含镉离子废水的效果最好。2×10－3mol/L的含镉离子废水经TMT螯合沉淀处理以后，滤液中剩余镉的含量仅为0.103mg/L，经絮凝沉淀处理以后，废水可达标排放。
　　 (4)TMT螯合沉淀处理镉氨络合物废水实验研究表明：在pH=7，TMT投加量为0.855倍镉的物质的量剂量，絮凝剂投加量为聚合氯化铝100mg/L或聚合氯化铝铁60mg/L时，处理效果最好。2×10－3mol/L的镉氨络合物废水经处理后镉的含量分别降至0.09mg/L和0.06mg/L，低于国家工业废水排放标准要求的0.1mg/L。TMT与镉氨络合物反应在30min内即可达到平衡，生成的沉淀物稳定，对环境不会造成二次污染。