EDTA络合回收模拟含锰废水中锰的研究

1、    edta络合回收模拟含锰废水中锰的研究    张贞发杨斌吴鑫李发林【摘 要】为了回收模拟含锰废水中的锰元素，以edta二钠盐为络合剂，采用原子吸收分光光度法（aas）检测废水中的锰含量。当溶液的ph值为12.0左右呈现出碱性，edta用量达到废水量的0.9，搅拌10min后，edta对锰元素的回收率达到78.0%。【关键词】edta；回收；锰【abstract】edta was used as a chelating agent to recycle the manganese in the wastewater. the manganese c

2、ontent was detected by atomic absorption spectroscopy（aas）. when edta dosage is 0.9 ，the recovery of manganese is 78.0% after stirring 10min.【key words】edta； recycle； manganese在锰矿的开采和深加工过程中，由于设备和技术等各方面的影响，造成含锰废料和含锰废水中含有大量的锰，污染较为严重1。工厂中的含锰废水和含锰废渣往往会集中堆放在工厂内，既占用了大量场地，又容易遇到雨水冲刷等原因而伴随地表径流进入江河湖泊，造成重金属元素的

3、污染2。过量的锰元素进入人体内会引起中毒，对人的神经系统、生殖系统、肝脏、肺和心血管有危害，甚至引起急性锰中毒3和慢性锰中毒，表现出轻度精神障碍和自主神经功能紊乱，甚至造成锥体外系损害，还可能会伴随精神症状4。因此，控制排放的工业废水中的锰含量，回收废水中含的锰元素，有利于环境保护和人类健康。回收含锰废水中锰的方法主要有离子交换法、化学沉淀法、微生物法等5-7。在含锰废水中加入常用的edta（乙二胺四乙酸二钠）络合剂，与锰离子发生络合反应，有效降低水中锰含量，并且成本相抵比较低。1 材料与方法1.1 材料与仪器模拟含锰废水（自制，锰含量为50mg·l-1），乙二胺四乙酸二钠（分析纯）

4、，硝酸（分析纯），氢氧化钠（分析纯），去离子水（自制）。tas-990型原子吸收分光光度计（北京普析通用仪器有限公司），79-1型磁力搅拌器（江苏金坛医疗仪器厂），phs-3c型实验室ph计（上海今迈仪器仪表有限公司），其他常用玻璃仪器。1.2 方法1.2.1 实验过程用移液管移取模拟含锰废水样品25ml，置于50 ml小烧杯中，滴加氢氧化钠溶液调节到所需要的ph值，加入设计量的乙二胺四乙酸二钠盐，放在磁力搅拌器上搅拌达到设计的时间后，过滤，用3 ml去离子水洗涤滤渣三次，将滤液转移到100ml容量瓶中，定容，检测锰含量，计算回收率。1.2.2 检测条件和标准曲线采用原子吸收分光光度法检测废水

5、中的锰含量。灯电流：2.0ma，光谱带宽：0.2 nm，火焰类型：乙炔-空气火焰，乙炔流量：1700ml·min-1，检测波长：279.5nm。配制锰元素标准使用液，浓度分别为0 mg·l-1、0.5 mg·l-1、1.0 mg·l-1、2.0 mg·l-1、3.0 mg·l-1、4.0 mg·l-1，装于聚乙烯瓶中低温储存备用。1.2.3 方法以回收率判断废水中锰元素的回收效果。vx为处理后水样的体积（l）；cx为处理后滤液定容后锰元素的浓度（mg·l-1），超过标准溶液浓度上限（4.0 mg·l-1）

6、应稀释后重新检测；v0为处理前所取水样的体积（l）；c0为处理前所取废水样中锰元素的浓度（mg·l-1）。2 结果与分析2.1 edta用量对回收率的影响取含锰废水样品25ml，分别加入占废水质量0.5、0.7、0.9、1.1、1.3量的edta，此时溶液的ph值为2.0左右，搅拌30min后，抽滤，分别用3 ml去离子水洗涤滤渣三次，收集滤液，转移至100ml容量瓶中，定容，检测，计算回收率。结果如表1.实验的结果表明，edta的用量对回收率有一定的影响。当edta的量增加时，回收率随着增加，当edta的用量增加到超过废水质量的0.9时，继续增加edta用量，回收率不会显著增加。说

7、明edta的用量并不是越多越好，超过了0.9后，继续增大用量对回收率的增加影响不大，同时还会增加成本。2.2 搅拌时间对回收率的影响取含锰废水样品25ml，加入占废水质量0.9的量的乙二胺四乙酸二钠，此时溶液的ph值为2.0左右，分别搅拌10min、20min、30min、40min、50min后，过滤，用3 ml去离子水洗涤滤渣三次，收集滤液，转移至100ml容量瓶中，定容，检测，计算回收率。结果表明，当搅拌时间为5分钟时，回收率达到57.9%，继续延长搅拌时间，当搅拌时间为10min时，回收率达到71.1%，再继续延长搅拌时间，回收率基本稳定。这可能是由于锰离子与edta发生的络合反应的反

8、应速率较快，只要混合均匀，反应在短时间内基本达到平衡，延长时间并不能有效的提高锰元素的回收率。2.3 ph值对回收率的影响取含锰废水样品25ml，用氢氧化钠溶液调节至所需要的ph值分别为2.5，4.5，6.5，8.5，10.5，12.0，之后加入占废水质量0.9的乙二胺四乙酸二钠，分别搅拌10min后，过滤，用3ml去离子水洗涤滤渣三次，收集滤液，转移至100ml容量瓶中，定容，检测，计算回收率。由表中可以看出，当溶液呈现出碱性时，回收率较高，当溶液呈现出酸性时，回收率较低。说明edta回收锰的络合反应适合在碱性条件下进行。可能是由于锰离子与edta形成的络合物在碱性条件下溶解度降低，成为含锰

9、量比较高的固体状态的滤渣，滤渣被过滤后，从而降低滤液中的锰含量，达到较好的回收效果。当溶液ph值为12.0，回收率达到78.0%，但是滤液的ph值比较高，排放时需要进行中和处理。不然也会对环境造成危害污染水体及水中的生物。3 结论edta由于具有络合作用，可以和锰离子发生络合反应回收废水中的锰，在不同的ph值情况下，络合物的溶解性能和稳定常数有所不同。当ph比较大时，溶解度较低，通过过滤出去含锰量较高的络合物固体滤渣，可有效降低废水中的锰含量。edta与废水中的锰离子发生络合反应的速度快，所需时间短。废水的ph值对锰的回收率有较大影响。当溶液ph值为12.0，edta用量超过废水量的0.9，充分搅拌10min后，对锰的回收率达到78.0%。【参考文献】1孟君.含锰废水控制与治理研究进展j.安徽农业科学，2008，36（32）：14273-14274.2任伯帜，刘斌全，郑谐，周义.锰矿区土-水界面污染流中重金属来源分析j.环境污染与防治，2014，36（12）：6-10.3荆俊杰，谢吉民.微量元素锰污染对人体的危害j.广东微量元素科学，2008，15（2）：6-9.4张瑞丹，檀国军，郭力，等.慢性锰中毒致神经系统受损4例临床分析j.中国神经精神疾病杂志，2014，40（11）：662-665.5冒爱荣，钱晓荣，陈亮，等.阳离子淀粉对含锰（）废水的絮凝