高级Fenton－超分子沉淀法处理强稳定性络合重金属废水的效能及机理研究

络合重金属废水的处理一直是污染控制领域研究的热点和难点问题。本项目是基于高级Fenton法能降解有机污染物和超分子沉淀剂能有效处理重金属废水的理论研究基础，针对传统废水处理方法对CrEDTA、NiEDTA、CoEDTA等强稳定性络合重金属废水处理效果差的缺陷，采用高级Fenton-超分子沉淀（简称AF-CSP）法对强稳定性络合重金属废水进行处理，研究重金属络合物的降解机理，试验影响重金属去除效果的各种因素，探究该方法处理络合重金属废水的最佳条件，建立络合剂降解动力学和重金属去除的数学模型。研究超分子沉淀的稳定性，考察应用该方法的普适性和经济性，建立AF-CSP的系统方法。本研究可解决目前强稳定性络合重金属废水处理效果差的关键科学问题，不仅为重金属和络合剂的同时去除提供新思路和理论依据，为AF-CSP方法的产业化研究提供关键参数，也能丰富和扩展高级Fenton法和配位超分子原理的应用范围。

本项目采用高级Fenton-沉淀法对强稳定性络合重金属废水NiEDTA和CrEDTA等进行处理，试验了影响重金属去除效果的各种因素，找出了最佳反应条件。在最佳条件下，该方法对NiEDTA 中的Ni2+的去除效率高达98.4%，对初始50.0 mg/L的镍离子浓度能处理到1.0 mg/L以下，低于污水综合排放标准一级标准，处理后剩余的总铁浓度在0.04 mg/L以下。对初始含50.0 mg/L的铬的CrEDTA中铬的去除率达87.5%。研究了重金属络合物的降解机理，提出了其降解的历程。研究了该方法对络合重金属废水的COD的去除，对NiEDTA 废水的COD去除率为78.8%。比较了高级Fenton-沉淀法与Fenton或Fenton-like-沉淀法处理NiEDTA废水的效果，结果表明高级Fenton-沉淀法对镍离子的去除效率最高。该方法具有低毒、经济、易操作，处理后的水中总铁浓度低，不需要进一步处理等优点，该技术对强稳定性络合重金属废水的处理是一种有效和环境友好的技术。. 制备了树脂和活性炭负载型纳米零价铁并对其进行表征，利用其处理了含Cr(VI)模拟废水，考察了不同反应条件与Cr(VI)去除效率的关系。在最佳条件下，树脂和活性炭负载纳米零价铁对初始20.0 mg/L的Cr(VI)的去除效率分别为84.4%和93.3%。研究了Cr(VI)去除的动力学和反应机制，阐明了重金属与负载型纳米零价铁的反应机理。研究了配体增强零价铁活性的反应去除Cr(VI)和染料废水的效率。在配体的加入下，零价铁既能把Cr(VI)还原成Cr(III)，同时还能还原/氧化染料。在最佳条件下，Cr(VI)的去除效率高于98%，染料的去除高于81%，揭示了零价铁与Cr(VI)及染料的反应机理。. 执行期内项目负责人以第一作者发表SCI收录期刊论文6篇，其中SCI一区论文1篇，二区论文2篇，论文被SCI他引236次。项目负责人获得2011年中国百篇最具影响国际学术论文奖、国际埃尼奖（Eni Award）提名奖，被评为广州市珠江科技新星，并入选广东省优秀青年教师培养计划。