鉬污染處理研究進(jìn)展

鉬是一種動(dòng)物和人類(lèi)所需的重要金屬元素，研究表明：鉬在人體中含量小于50 mg，而日均需求量為0.2 mg[4]，但人體中鉬過(guò)量會(huì )導致痛風(fēng)癥、貧血、腹瀉等[1-3]。鉬是氧化還原酶的重要組成元素[5]，并與銅存在拮抗作用[4, 5]。鉬常用在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)和電子設備中，工業(yè)廢水和電子設備垃圾很容易造成鉬污染。最近幾年，我國鉬污染事件屢有發(fā)生，如：葫蘆島水庫鉬污染事件、渭南鉬礦污染事件等。在我國相關(guān)環(huán)境法規中規定，鉬在集中式生活飲用水地表水源地的質(zhì)量分數濃度不超過(guò)0.07 mg/L,因此，鉬污染治理極其重要[6, 7]。 鉬元素在自然環(huán)境中最穩定的價(jià)態(tài)為+4和+6[8]，在天然水體和工業(yè)廢水中主要以鉬酸根(MoO42-)形式存在[8, 9]，并與鈉、鐵、鈣等其他金屬陽(yáng)離子形成相應的鹽。在不同pH下，鉬存在不同的形態(tài)，且不同形態(tài)的鉬帶有不同的電荷。目前國內外處理含鉬廢水的主要方法有：離子交換法、化學(xué)沉淀法、吸附法及人工濕地等。 本文總結了各種鉬污染處理的方法和技術(shù)、闡述了其中處理的效果、機理、及影響因素，并對鉬污染處理的材料的研究及發(fā)展進(jìn)行了展望。 1 離子交換法 離子交換法使用的材料分為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂。鉬酸鹽污染處理時(shí)，是利用陰離子交換樹(shù)脂在高濃度鉬酸鹽溶液中釋放出OH-，吸收MoO42-(如圖1)，在交換到達平衡狀態(tài)后，溶液中鉬濃度穩定。平衡的陰離子交換樹(shù)脂通過(guò)利用高濃度的氫氧化鈉(NaOH)或氨水(NH3·H2O)進(jìn)行再生，并釋放吸附的鉬酸鹽污染物。離子交換法成本較低，去除效果好，能有效再利用。當含有其他元素污染物時(shí)，可以控制反應條件，實(shí)現不同污染物的分離回收。 圖1 陰離子交換樹(shù)脂去除鉬的機理 Fig.1 The mechanism of anion exchange resin to remove molybdenum 如表1所示，不同離子交換樹(shù)脂對鉬的吸附效果不盡相同。處理效果受多種因素影響，不同條件下同種材料處理能力存在一定差異。pH處于2~3時(shí)，處理效果較其他pH情況普遍較好，因為此時(shí)鉬酸根主要以MoO3(H2O)3(aq)和HMoO4-存在，對于陰離子交換樹(shù)脂，污染物帶負電量越少，占用樹(shù)脂位點(diǎn)越少，越能提高吸附容量。靜態(tài)吸附時(shí)，處理效果受時(shí)間和