聚丙烯酸酯基高分子螯合絮凝劑的合成及其性能研究.pdf

1、重金屬離子及其化合物毒性強(qiáng)，進(jìn)入自然環(huán)境后無法自凈和降解，且通過食物鏈富集可直接進(jìn)入人體。因此，重金屬廢水是對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重、對(duì)人類健康危害巨大的工業(yè)廢水之一，重金屬廢水的治理勢在必行。在已開發(fā)的重金屬廢水處理方法中，螯合沉淀法以其簡單、有效且處理成本較低，獲得了廣泛應(yīng)用。高效、價(jià)廉的重金屬螯合絮凝劑的研究開發(fā)是提高重金屬廢水處理效果的關(guān)鍵。本文基于丙烯酸易于聚合而氨基二硫代甲酸基具有強(qiáng)螯合重金屬的能力，設(shè)計(jì)并合成了聚丙烯酸酯基高分子螯合

2、絮凝劑（PACPF），考察了 PACPF螯合、絮凝性能，并將其應(yīng)用于電鍍廢水的處理。
　　先以甲基丙烯酸甲酯（MMA）和乙醇胺(EOA)進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到甲基丙烯酸氨基乙酯(AEMA)，AEMA均聚后在堿性條件下與 CS2發(fā)生黃原酸化反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物PACPF。酯交換反應(yīng)的最佳條件為：n(MMA)∶n(EOA)=2.0:1，催化劑氫氧化鈣1.5 g，阻聚劑吩噻嗪0.3 g，反應(yīng)溫度和時(shí)間分別為80℃和4 h；均聚反應(yīng)的最佳條件為：

3、m（APS）：m（AEMA）=1∶100，通氮排氧30 min后在60℃條件下反應(yīng)4 h；黃原酸化反應(yīng)最佳條件為：n(PAEMA)∶n(NaOH)∶n(CS2)=1：1.05：1.2，反應(yīng)溫度和時(shí)間分別為30℃和4 h。合成產(chǎn)物PACPF采用IR、1H NMR和元素分析對(duì)其分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。
　　以模擬重金屬廢水為處理對(duì)象，考察了 PACPF投加量、pH值對(duì)去除效果的影響以及螯合物沉渣的穩(wěn)定性和溶出性，并采用酸浸方式對(duì)沉渣中重金屬

4、離子進(jìn)行回收。結(jié)果表明：PACPF在較寬的 pH值范圍內(nèi)不僅能有效地去除游離態(tài)重金屬離子，對(duì)絡(luò)合態(tài)和帶濁度的重金屬離子也具有良好的去除效果，殘余重金屬離子濃度達(dá)到國家污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）；PACPF對(duì)不同重金屬離子的選擇性順序?yàn)?Cu2+＞Pb2+＞Cd2+＞Zn2+，生成的螯合物沉渣具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在自然堆積條件下不易產(chǎn)生二次污染，但通過酸浸方式能夠回收大部分重金屬。
　　以電鍍廢水為處理對(duì)象，廢

5、水 COD濃度為901.76 mg/L，Cu2+濃度為102.08 mg/L，Ni2+濃度為55.38 mg/L，考察了PACPF投加量、pH值對(duì)去除效果的影響以及螯合物沉渣的穩(wěn)定性，并采用酸浸方式對(duì)沉渣中重金屬離子進(jìn)行回收。結(jié)果表明：單獨(dú)使用PACPF和Al2(SO4)3都只能部分去除鍍銅廢水的Cu2+、Ni2+和COD，將PACPF和Al2(SO4)3配合使用后Cu2+、Ni2+和COD的殘余濃度均能達(dá)到國家國家電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（

6、GB21900-2008）。在中性或弱堿性條件下，當(dāng)PACPF投加量達(dá)到7.5 g/L，此時(shí)Al2(SO4)3投加量為150 mg/L，Cu2+、Ni2+和COD的去除率分別為99.52％、99.61%和96.45%，處理后出水殘余濃度分別降至0.49 mg/L、0.216 mg/L和32.25 mg/L。PACPF和Al2(SO4)3配合使用時(shí)不但沉降性能良好，殘?jiān)嗑哂辛己玫姆€(wěn)定性，同樣能夠通過酸浸方式回收大部分重金屬。