配體交換絮凝劑的制備及其從含氟水中除氟研究.pdf

1、飲水安全是當今世界普遍關(guān)注的問題。隨著工業(yè)的發(fā)展、人口的膨脹，飲用水源受到不同程度的污染。世界范圍的水資源短缺、水環(huán)境的惡化與突發(fā)事件構(gòu)成了飲用水供應(yīng)的三大問題，嚴重威脅飲用水的安全性。我國地下水質(zhì)也不容樂觀，各省(區(qū)、市)都不同程度的存在著與飲用水水質(zhì)有關(guān)的地方病，其中最常見的就是因飲用高氟水導(dǎo)致的地方性氟病。長期飲用高氟水輕者表現(xiàn)為氟斑牙，嚴重者可罹患氟骨癥，甚至造成終生殘疾，喪失工作能力。目前國內(nèi)外的除氟方法優(yōu)缺點參半，不利于在偏

2、遠農(nóng)村和經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)推行，所以研究一種高效、安全、低能耗的除氟材料對解決高氟水這一社會問題具有很大意義。
　　 本論文提出了新的除氟思路和方法。該除氟思路基于Mannich反應(yīng)原理，以聚丙烯酰胺(PAM)主鏈為骨架，用亞氨基二乙酸(IDE)、二乙烯三胺(DETA)接枝，使聚丙烯酰胺的主鏈上接有螯合基團；根據(jù)軟硬酸堿理論，接有螯合基團的絮凝劑可以螯合Fe3+、Al3+來制備配體交換絮凝劑；由于F-和Fe3+、Al3+能形成穩(wěn)定的

3、配合物，采用合成的絮凝劑作為除氟材料，通過配體交換，從而達到降低水中氟離子濃度的目的。
　　 研究表明，PAM骨架上可以接枝亞氨基二乙酸、二乙烯三胺。通過絮凝實驗可知合成的接枝絮凝劑仍具有絮凝性能；在考察了pH、物料配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、攪拌速度等影響合成因素后得出：亞氨基二乙酸的接枝率可達36.9％，絮凝性能以去濁率表示為92.1％，二乙烯三胺胺化度可達33.3％，絮凝性能為91.2％；接下來的實驗表明，接枝絮凝劑可以螯合

4、Fe3+、Al3+，在一定pH、初始濃度、溫度和反應(yīng)時間下，亞氨基二乙酸接枝聚丙烯酰胺制備的配體交換絮凝劑可螯合Fe3+量為2.91mg/mL，螯合Al3+量為1.84mg/mL；二乙烯三胺接枝聚丙烯酰胺可螯合Fe3+量為2.98mg/mL，螯合Al3+量為2.13mg/mL；同時后續(xù)的除氟實驗證明制備的配體交換絮凝劑可以除氟；其中以二乙烯三胺接枝螯合鋁的絮凝劑除氟效果最好，除氟率可達67.8％。通過改變加入絮凝劑的方式和進行二次絮凝除