科学研究
 

    电镀是我国重要的支柱产业,也是重金属污染的主要源头之一。近年来,以焦磷酸盐、柠檬酸盐、氨等为主络合剂的“低毒型”电镀工艺迅速推广,在镀件清洗过程中会产生大量有机、无机络合重金属废水。由于废水的强络合性、复杂性和高浓度特质,其处理难度极大、环境风险突出。目前报道的达标技术普遍存在药/能耗高、二次污染重、抗干扰能力差等不足,如何绿色高效地实现络合型重金属的深度处理与资源回收,仍是环境领域的热点话题之一。

    基于上述背景,近期我院环工系青年教师凌晨博士与南京大学环境学院刘福强教授合作,以焦磷酸镀镍废水中氨磷双络合重金属废水为例,开发了以螯合吸附为核心的两级组合工艺。系统考察了不同螯合树脂在各废水条件下的净化效果,优选出氨基乙酸型D463和多胺型PAMD螯合树脂可分别在氨-镍,磷-镍体系中对镍表现出优越的选择性。通过络合形态追踪、固相特征基团变迁和密度泛函理论计算等证明D463主要是对络合重金属进行破络吸附;而PAMD利用毗邻氨基的荷电不同对络合重金属形成静电-配位耦合吸附作用,在配体过量时可优先吸附络合态重金属。以安徽大富机电公司实际废水为样板开展应用小试,其中先D463-后PAMD的组合方式处理能力最优,出水210BV前镍出水浓度达到电镀污染物排放标准GB21900-2008表三标准(0.1mg/L),且通过酸再生获得15g Ni(II)/L的浓缩液。该工作为络合重金属废水绿色资源化处理技术的开发提供新思路。

    该研究工作“Highly selective removal of Ni(II) from plating rinsing wastewaters containing [Ni-xNH3-yP2O7]n complexes using N-chelating resins”发表于环境科学与生态学Top期刊《Journal of Hazardous Materials》(影响因子为9.07),凌晨为第一作者,刘福强教授为通讯作者。研究工作得到江苏省自然科学基金青年项目BK20170647和国家自然科学基金青年项目51708281和41807140的资助。

    文章链接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122960.

       

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