五硫代碳酸鈉的合成及其在重金屬廢水處理中的應(yīng)用.pdf

1、重金屬廢水是對環(huán)境污染最嚴(yán)重和對人類危害最大的工業(yè)廢水之一，因此如何有效地處理重金屬廢水已成為人們關(guān)注的問題。針對傳統(tǒng)硫化劑和全硫碳酸鹽在重金屬廢水處理過程中存在的不足，研究發(fā)現(xiàn)，五硫代碳酸鹽具有更好的處理廢水效果。本文通過全硫碳酸鈉溶液和單質(zhì)硫合成五硫代碳酸鈉，研究了離子液體和微波共同作用對合成反應(yīng)的影響，并將五硫代碳酸鈉用于重金屬廢水的處理。
　　 論文以全硫碳酸鈉(Na2CS3)和硫(S)為原料，在水溶液中加入離子液體(吡

2、咪硼氟四[BMIm]BF4)作為相轉(zhuǎn)移催化劑，在微波輻射作用下，合成五硫代碳酸鈉(Na2CS5)。結(jié)果表明，n(Na2CS3):n(S)=1.0:2.5，微波功率700 W，反應(yīng)溫度60 ℃，加入2 mL離子液體([BMIm]BF4)，反應(yīng)40 min后達(dá)到平衡，五硫代碳酸鈉產(chǎn)率為83.87％。論文通過用丙酮萃取的方法制備出五硫代碳酸鈉晶體，并對其進(jìn)行表征分析。
　　 論文探討了五硫代碳酸鈉處理二價重金屬離子(M2+:如Pb2+

3、,Co2+,Cu2+-Pb2+等)。結(jié)果表明，n(CS2-5):n(M2+)=1.2～1.5:1.0，pH 4.5～5.0，反應(yīng)10～15 min，重金屬離子去除率高達(dá)99％，殘留重金屬離子濃度已達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-96)。
　　 論文研究了五硫代碳酸鈉處理強氧化性重金屬離子(Cr(Ⅵ))。對于初始濃度為1039.90 mg/L的含Cr(Ⅵ)水溶液，溶液初始pH值和沉淀階段溶液pH值分別控制在1.5和8.0～8.

4、5，n(Cr2O2-7):n(CS2-5)=1:3，反應(yīng)和沉淀時間均為60 min，Cr(Ⅵ)去除率高達(dá)99.9％以上,殘留Cr(VI)濃度小于0.041 mg/L，已達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，其沉淀物經(jīng)處理可制得重要的化工原料Cr2O3。
　　 論文研究了五硫代碳酸鈉處理實際沉釩廢水中釩和鉻等重金屬離子以及沉釩廢水中氨氮的回收，探討了重金屬廢水處理后所產(chǎn)生的污泥的處理以及硫酸鋁銨結(jié)晶法回收氨氮后結(jié)晶物的處理。通過實驗分析發(fā)現(xiàn)，對于

5、V(Ⅴ)和Cr(VI)初始濃度分別為204.21和244.44 mg/L沉釩廢水，初始pH值和沉淀階段溶液的pH值分別控制在1.5和8.5，Na2CS5的物質(zhì)的量為理論值的4倍，反應(yīng)和沉淀時間均為60 min，廢水經(jīng)五硫代碳酸鈉處理后，V(Ⅴ)和Cr(VI)去除率高達(dá)99％以上，殘留V(Ⅴ)和Cr(VI)濃度分別為0.33 mg/L和0.032 mg/L，已達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。對于氨氮濃度為6224.87 mg/L的沉釩廢水，當(dāng)n((NH4)