羧酸纖維處理含Ni2+廢水及亞胺二乙酸纖維的合成.pdf

1、課題詳細(xì)研究了一種由實(shí)驗(yàn)室研發(fā)并已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的羧酸型弱酸纖維應(yīng)用于處理含鎳廢水的各方面工藝參數(shù):(1)靜態(tài)條件下，當(dāng)溶液中鎳濃度在100mg/L以上時(shí)，鈉型羧酸纖維對(duì)Ni2+的平衡吸附量可達(dá)120mg/g以上，20min可達(dá)平衡吸附量的一半，吸附過(guò)程可用準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和液膜擴(kuò)散控制模型較好地模擬，說(shuō)明纖維對(duì)Ni2+的靜態(tài)吸附為液膜控制。溫度、溶液初始濃度和pH值的提高都使纖維對(duì)Ni2+的平衡吸附量增大，其中以pH值的影響最為顯著。

2、(2)自配NiSO4溶液過(guò)柱吸附完全飽和吸附量①達(dá)到約110mg/g，完全飽和吸附量受流速和原水濃度影響不大，但穿透吸附量②受流速影響明顯，應(yīng)用Wolborska模型、Bohart-Adams模型、Thomas模型和Yan模型對(duì)吸附結(jié)果進(jìn)行模擬，Yan模型能夠較好地模擬其出水曲線并計(jì)算飽和吸附量。(3)廢水經(jīng)柱吸附后出水中Ni2+濃度可達(dá)0.5mg/L以下;在Ni2+濃度、流速和過(guò)柱體積等條件相近情況下，由于實(shí)際廢水中雜質(zhì)金屬離子的存在

3、，纖維對(duì)實(shí)際廢水的吸附效果明顯差于對(duì)自配NiSO4溶液的吸附效果，通過(guò)延長(zhǎng)吸附時(shí)間纖維對(duì)實(shí)際廢水中Ni2+吸附量緩慢增大.(4)纖維吸附的Ni2+可以用鹽酸完全洗脫，洗脫液中Ni2+的濃度最大達(dá)到26.67g/L，但無(wú)法通過(guò)改變鹽酸流速或濃度實(shí)現(xiàn)在洗脫過(guò)程中將Ca2+、Mg2+和Ni2+分開(kāi)。(5)纖維經(jīng)200次重復(fù)使用后穿透和飽和吸附量③都明顯增大，相關(guān)纖維的元素組成和交換容量數(shù)據(jù)說(shuō)明羧酸纖維可能發(fā)生了殘余腈基的水解和其它一些理化結(jié)構(gòu)

4、的變化。
　　 課題以腈綸纖維為基體經(jīng)胺化和羧甲基化制各亞胺二乙酸型螯合纖維。以乙二胺作為胺化試劑，當(dāng)腈綸纖維直接和乙二胺反應(yīng)時(shí)，胺化纖維機(jī)械強(qiáng)度隨交換容量增大急劇降低;通過(guò)比較不同交聯(lián)劑對(duì)腈綸纖維的交聯(lián)性能，選用水合肼作為交聯(lián)劑，腈綸纖維經(jīng)交聯(lián)和胺化后與氯乙酸鈉反應(yīng)，制得最高增重率為54.0％且具有較好機(jī)械強(qiáng)度的亞胺二乙酸纖維。利用紅外光譜、元素分析和化學(xué)滴定等分析手段對(duì)纖維的理化結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行分析和表征，結(jié)果表明胺化纖維與氯