接枝丙綸非織造布吸附和電去離子技術并用處理重金屬離子廢水.pdf

1、重金屬離子廢水的肆意排放對環(huán)境造成了嚴重的污染。電去離子技術（EDI），是一種把電滲析技術和離子交換法結合起來運用可實現連續(xù)地去除重金屬離子的水處理方法，避免了酸堿再生過程，不會形成二次污染，在水處理和資源再利用等方面具有廣泛應的用前景。
　　首先，對丙綸非織造布進行了接枝丙烯酸的改性處理（PP-g-AA）；其次，討論了PP-g-AA對實驗室自制的銅離子模擬廢水和含鎳離子的工業(yè)廢水的吸附分離特性；最后，在淡室出水和濃室的pH值、電

2、導率、金屬離子濃度、膜堆電流變化的基礎上，同時結合運行后離子交換膜和樹脂的表面形態(tài)測試結果，重點研究了離子交換樹脂與PP-g-AA混合填充對電去重金屬離子的長期運行的穩(wěn)定性的影響。同時，也研究了倒極電去離子技術（EDIR）和膜堆結構設計等對電去重金屬離子效果的影響。利用掃描電鏡、紅外光譜等方法表征了接枝前后的離子交換樹脂、離子交換膜以及PP-g-AA在使用前后的結構與性能。得出了如下重要結論：
　　(1)丙烯酸接枝改性丙綸非織造布

3、對高濃度銅離子溶液顯示出良好的吸附性能，當起始濃度為1000mg/L時，接枝織物的最大平衡吸附量高達140.7mg/g。類似地，接枝改性丙綸非織造布對實際含鎳廢水（鎳離子濃度為1000mg/L）的最大吸附量為140.0mg/g。
　　(2)接枝織物對銅離子的動態(tài)吸附行為更符合Lagergren’s準二級動力學方程。平衡吸附更傾向于與Langmuir等溫吸附方程吻合，這表明了PP-g-AA對銅離子的吸附是單分子層吸附。PP-g-AA

4、在對銅離子溶液重復吸附-解吸實驗三次后，仍保持著良好的吸附量和去除率，但接枝到織物上的聚丙烯酸有部分從表面脫落。
　　(3)結合板柱式電去離子裝置的結構設計，利用離子交換樹脂與 PP-g-AA的混合填充提高了銅離子的滲析速率，在長達300h的電去處理銅離子廢水的過程中，銅離子的平均去除率可維持在99％以上。采用類似膜堆結構設計和填充方式處理真實鎳離子廢水時，盡管真實廢水中各種雜質干擾了運行效果，但后續(xù)長達100h處理模擬鎳離子廢水

5、時，電去效果仍然優(yōu)異。300h處理過程中鎳離子的去除率高于99%。
　　(4)在電去離子的過程中，陽離子交換樹脂和陽離子交換膜比陰離子交換樹脂/陰離子交換膜更加穩(wěn)定，陰離子交換樹脂/膜中的季銨基團易轉變?yōu)槭灏坊鶊F，且叔胺基催化水解離反應，劇烈的水解反應會破壞裝置的運行穩(wěn)定性。
　　(5)EDIR擴大了淡室中三區(qū)分布中的工作區(qū)域，提高了銅離子去除率。倒極期間淡室出水呈現堿性證明了陰離子交換樹脂的穩(wěn)定性。EDIR過程中離子遷移方

6、向改變，混合樹脂表面的水解減緩，延長了陰離子交換樹脂的使用壽命，消除了離子交換膜表面的氫氧根富集，從而提高了膜堆的穩(wěn)定性。
　　(6)在倒極電去離子基礎上而進行的兩種不同模式 EDI試驗中，從電流效率、陰離子交換膜表面沉淀和陽離子交換膜的穩(wěn)定性角度來看，兩淡一濃模式更符合要求。
　　本文特色與創(chuàng)新之處：
　?。?）本文創(chuàng)新之處在于：將丙烯酸接枝改性織物吸附分離技術與電去離子技術結合起來，處理高濃度金屬離子廢水，實現金屬