重金属絮凝剂DTAPAM去除水中Cu-EDTA的条件优化和机理

工业含Cu废水中常含有配位剂EDTA,可与Cu(Ⅱ)配位后形成稳定的可溶性配合物Cu-EDTA,致使废水中的Cu(Ⅱ)较难被除去.为了将含Cu-EDTA废水中的Cu(Ⅱ)得以有效去除,采用二硫代羧基化胺甲基聚丙烯酰胺(DTAPAM)作为重金属絮凝剂,以Cu-EDTA为处理对象,研究了絮凝水力条件、DTAPAM投加量、pH值、EDTA浓度、Cu(Ⅱ)初始浓度对DTAPAM去除Cu-EDTA性能的影响,确定了Cu(Ⅱ)的最佳去除条件;并利用紫外-可见吸收光谱、红外光谱、扫描电镜及能谱分析等表征方法探究了DTAPAM去除Cu-EDTA的机理.结果表明,最佳絮凝水力条件为快搅时间2min、快搅速度160r/min、慢搅时间20min、慢搅速度50r/min;当pH值为5.0~7.0时,DTAPAM对Cu(Ⅱ)初始浓度为25mg/L的含Cu-EDTA水样的去除性能均较好,且在pH值为7.0时Cu(Ⅱ)的去除效果最好,最高去除率可达99.07%;当体系中EDTA与Cu(Ⅱ)配位比为1:1时,DTAPAM对不同Cu(Ⅱ)初始浓度的含Cu-EDTA水样均具有理想的去除效果.表征结果显示,DTAPAM高分子链中的二硫代羧基(—CSS-)与水样中Cu(Ⅱ)发生了螯合反应;pH值为2.0~9.0时,DTAPAM-Cu螯合稳定常数的对数值介于13.09~13.71.DTAPAM处理含Cu-EDTA水样时,DTAPAM先与EDTA发生配位竞争作用,将Cu-EDTA中的Cu(Ⅱ)解络出与之发生螯合反应生成絮体沉淀物,絮体间发生以吸附架桥和网捕卷扫为主的絮凝作用,促进絮体的沉降,提高了Cu(Ⅱ)的去除.

高分子重金属絮凝剂MAC除Cu^(2+)、去浊性能

以壳聚糖、巯基乙酸等为原料合成了一种新型高分子重金属絮凝剂巯基乙酰壳聚糖(MAC),研究了其除Cu2+与去浊的机理,并对几个因素做了考察.实验结果表明:①MAC具有除铜与去浊的性能,当MAC与HPAM复配时,效果优于单独使用MAC,Cu2+去除率可达98%以上;②用MAC处理Cu2+和浊度共存的体系时,废水中的重金属离子和致浊物质可以起到相互促进去除的作用,出水中[Cu2+]<0.5mg.L-1,浊度<3NTU;原水浊度越大,越有利于Cu2+的去除;③Cu2+的去除率随原水pH值的增大而提高,浊度的去除率则反之.

高分子重金属絮凝剂MAPEI的制备及性能研究

通过酰胺化反应将重金属络合剂巯基乙酸(TGA)接入高分子絮凝剂聚乙烯亚胺(PEI)的分子链中,合成了新型高分子重金属絮凝剂巯基乙酰聚乙烯亚胺(MAPEI),以达到用同一种絮凝剂既能除重金属又能除浊的目的.实验结果表明:①该絮凝剂对Cu2+有很好的捕集功能,Cu2+的最高去除率可达95%以上;②pH值对MAPEI除Cu2+、去浊的效果有一定的影响但影响不大,pH值低时除浊效果较好,pH值较高时除Cu2+效果较好;③当Cu2+和致浊物质共存时,会互相促进彼此的去除;④废水中Ca2+的存在会促进Cu2+的去除,Fe3+的存在会抑制Cu2+的去除.

重金属絮凝剂PEX对水中铅的去除性能研究

在合成高分子重金属絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX)的基础上,研究了该絮凝剂处理含铅离子废水的效能,并对一些影响因素进行了考查。研究结果表明:高分子重金属絮凝剂PEX对铅离子的捕集效率较高,去除率可达90%以上;pH值对PEX去除铅离子有一定的影响,pH=5.0时去除效果最好;Mg2+﹑Ca2+、EDTA、柠檬酸、焦磷酸钠以及致浊物质的存在均能促进铅离子的去除;絮体残渣稳定性好,金属离子易回收,回收率可达到70.0%。

高分子重金属絮凝剂SSXA对Cu^(2+)的捕集性能研究

以淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物、NaOH、CS2为原料,在一定条件下合成了一种新型高分子重金属絮凝剂——淀粉基黄原酸酯-丙烯酰胺接枝共聚物.研究了该絮凝剂的除Cu2+、去浊机理,并对硫酸铝浓度、初始Cu2+浓度、pH值、浊度等影响其除铜及去浊效能的因素作了考察.实验结果表明:(1)该絮凝剂对Cu2+有很好的捕集功能,但需要与硫酸铝复配以提高其沉降性能,适合复配使用.Al3+与初始Cu2+的体积摩尔浓度比值为0.3较为适宜,此时Cu2+去除率大于98%;(2)pH值对复配体系的除Cu2+、去浊效果影响不大;(3)Cu2+和致浊物质共存时,会互相促进彼此的去除.对初始Cu2+浓度为25mg·L-1、浊度为5~300NTU的水样,处理后出水Cu2+浓度小于0.5mg·L-1、浊度小于3NTU.

高分子重金属絮凝剂CSAX除铜、除浊性能研究

研究高分子重金属絮凝剂交联淀粉-接枝丙烯酰胺-共聚黄原酸钠(CSAX)的除铜、除浊性能及其影响因素,并与不溶性淀粉丙烯酰胺接枝共聚物(ISA)、不溶性淀粉黄原酸钠(ISX)两种水处理剂进行了比较,结果表明:(1)CSAX兼具ISA和ISX的优点,具有很好的除铜、除浊性能;(2)该絮凝剂对铜的去除具有一定的化学计量关系;(3)pH值对Cu2+的去除有一定的影响,在pH2.0—5.0时,相同投药量下,pH值愈高,Cu2+的去除率愈高;(4)Na+,Mg2+和Ca2+对Cu2+的去除有一定的促进作用;Fe3+在pH值较低时会抑制Cu2+的去除,pH值高时会促进Cu2+的去除;(5)致浊物质的存在可以促进Cu2+的去除.

高分子重金属絮凝剂PEX捕集Ni^(2+)及除浊性能研究

以聚乙烯亚胺、NaOH、CS2为原料,在一定条件下合成了一种新型两性高分子重金属絮凝剂——聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX),研究了其捕集Ni2+及除浊性能,并对几个影响因素作了考察.实验结果表明:(1)该絮凝剂对Ni2+有很好的捕集功能,Ni2+的最高去除率可达99%以上;(2)pH值对PEX投加量有一定的影响,但对Ni2+的最高去除率影响不大;(3)水中存在碱金属或碱土金属离子时在一定程度上会促进Ni2+的去除;(4)当有Fe3+存在时,在较低pH值下会明显降低Ni2+的去除,但当pH值升高时对Ni2+的去除有促进作用;(5)Cl-与NO3-的存在可促进PEX对Ni2+的去除,而SO42-的存在对Ni2+的去除有抑制作用,需增加投药量才能得到较好的去除;(6)Ni2+和致浊物质共存时,会互相影响彼此的去除.

重金属絮凝剂对水中Cu^(2+)和腐殖酸的去除性能

采用聚丙烯酰胺、甲醛、氢氧化钠、巯基乙酸为原料,制备出重金属絮凝剂巯基乙酰化羟甲基聚丙烯酰胺(MAMPAM),以含Cu^(2+)、含腐殖酸(HA)水样为考察对象,研究MAMPAM对单一和混合体系中Cu^(2+)、HA的去除性能.结果表明,MAMPAM对单一体系中Cu^(2+)和HA均具有一定的去除效果,且Cu^(2+)的去除率随着水样初始pH值的增大而升高;pH值为6.0时,Cu^(2+)的最高去除率为95.92%,HA的最高去除率为66.98%.MAMPAM处理混合水样时,Cu^(2+)和HA的共存会相互促进彼此的去除,具有协同作用;共存的HA对MAMPAM除Cu^(2+)性能的促进作用随着水样中HA浓度或pH值的升高而增强,共存的Cu^(2+)对MAMPAM除HA性能的促进作用随着水样中HA浓度的升高而增强.

高分子重金属絮凝剂ISXA与ISX除浊、除Ni^(2+)性能的比较研究

以交联淀粉、丙烯酰胺、CS2、NaOH等为原料,在一定条件下合成了一种新型高分子重金属絮凝剂不溶性淀粉黄原酸酯-丙烯酰胺接枝共聚物(ISXA).比较了它与不溶性淀粉黄原酸酯(ISX)的除浊、除Ni2+性能,探讨了各自的作用机理,并研究了几个影响ISXA和ISX去除水中浊度和Ni2+的因素.结果表明:1)在各种条件下,ISXA的除浊、除Ni2+性能均优于ISX;2)ISXA和ISX的投加量均为250mg.L-1时,Ni2+的去除率分别达到97%和87%;3)原水pH值对絮凝剂的除Ni2+效果有影响;4)在致浊物质和金属离子共同存在的水体中,两者会相互促进彼此的去除,Ni2+的去除率可达99%以上,浊度去除率提高10%左右;5)反应时间越长,处理效果越好,12min以后结果趋于平缓.

高分子重金属絮凝剂对Hg^(2+)的捕集及性能

以含Hg2+废水作为处理对象,研究了几个影响高分子重金属絮凝剂去除水中Hg2+的因素,实验表明(1)pH值对Hg2+的去除率影响不大;(2)水中某些二价离子的存在不仅不会消耗高分子重金属絮凝剂的用量,而且会促进螯合体MHMHg2+絮凝沉淀,Hg2+的去除率在99%以上,而一价金属离子对处理效果影响不大;(3)Hg2+和致浊物质会互相促进彼此的去除,浊度的去除率在98%以上,Hg2+的去除率在99%以上;(4)高分子重金属絮凝剂对重金属离子具有选择性,可将部分重金属离子从其它离子中分离开、回收再利用.

高分子重金属絮凝剂CSAX除铬性能研究

采用高分子重金属絮凝剂交联淀粉-接枝丙烯酰胺-共聚黄原酸酯(CSAX)絮凝去除废水中的Cr(Ⅵ)和总铬,研究了Cr(Ⅵ)和总铬的去除机理及影响的因素。实验发现:pH值在2～5范围内,pH值越低越有利于Cr(Ⅵ)的去除;pH值越高越有利于总铬的去除;分段调节pH值絮凝可显著提高Cr(Ⅵ)和总铬的去除率,对Cr(Ⅵ)去除率可达99.9%,对总铬的去除率可以达到96.5%;铝盐复配对总铬的去除影响不大,去除率略有提高。结果表明,用CSAX絮凝法去除Cr(Ⅵ)和总铬,操作简便易行,效果好。

高分子重金属絮凝剂在水处理中应用的研究

以含镍废水为处理对象,主要探讨了高分子重金属絮凝剂(MHMF)对废水中镍离子和浊度的去除效果。与无机絮凝剂Al2(SO4)3、PAC相比较,MHMF处理含镍废水具有投加药量少,最佳适用pH值低,形成絮体快而且个体较大,絮体沉降性能好、不易破碎等特点。在pH=5.5～6时镍的去除率达98％,浊度的去除率也在98％以上。尤其是在处理具有浊度的含镍废水过程中,镍离子和致浊物质可相互促进各自的去除。

两性高分子重金属絮凝剂PEX等电点与絮凝性能的研究

利用浊度法测定两性高分子重金属絮凝剂PEX的等电点,从其捕集重金属离子和除浊两方面研究了絮凝效果与等电点之间的关系,结果表明:(1)在等电点时,除浊效果较好,而去除重金属离子的效果较差;(2)与等电点时相比,在低于等电点时,浊度的去除效果下降,而重金属离子的去除效果升高;(3)在高于等电点时,浊度的去除效果较差,随着pH值的增加,去除率逐渐降低,而重金属离子的去除效果较好.此外,等电点时重金属离子的存在对浊度的去除影响较小,而浊度的存在对重金属离子的去除影响较大.

高分子重金属絮凝剂PEX处理电镀废水研究

以电镀废水为处理对象，研究了高分子重金属絮凝剂PEX对废水中重金属离子、浊度及有机污染物的处理效果；同时考察了废水pH值对重金属离子去除效果的影响及重金属离子的回收率。结果表明，当废水pH≥6．0时，pH值的变化对重金属去除率的影响不大；在pH=6．5～7、PEX的投量为160mg／L时，对镍的去除率〉95％，对铜和铬的去除率〉99％，对有机物的去除率为64％；重金属离子的回收率随盐酸浓度的增大而提高，当盐酸浓度为15％时对镍离子的回收率为70％，对铜离子的回收率为24％左右。

高分子重金属絮凝剂MAPEI应用于含铜电镀废水的研究

实验采用自行合成的高分子重金属絮凝剂巯基乙酰聚乙烯亚胺(MAPEI)处理含铜电镀废水;研究其对Cu2+、Ni2+和浊度去除的效果及重金属的回收。结果表明:(1)该絮凝剂对Cu2+、Ni2+和浊度均有很好的去除作用;(2)废水pH值的变化对Cu2+、Ni2+和浊度的去除效果影响不大;(3)残渣中的Cu2+用盐酸回收,回收率可达到60%。

淀粉改性高分子重金属絮凝剂的合成与性能研究

用(NH4)2Fe(SO4)2/H2O2为引发剂合成淀粉-丙烯酰胺高分子共聚物,利用CS2在碱性条件下黄原酸化,合成高分子重金属絮凝剂(SAX)。研究絮凝剂去除水中的Pb2+的反应条件及机理。实验结果表明,溶液的pH值对Pb2+的去除效果有较大影响,pH值高时去除效果好,去除率可达99.70%,而且絮凝剂还具有较好去除水中浊度的能力。

高分子重金属絮凝剂的研究进展

对具有去除重金属和浊度双重功效的高分子重金属絮凝剂近年来的研究进展进行了详细论述,并评述了此类絮凝剂对重金属废水的处理效果。在重金属废水处理中,使用高分子重金属絮凝剂可望实现简化操作单元、节约成本、回收重金属的目的,因而具有广阔的应用前景。

响应面法优化制备新型重金属絮凝剂MAAPAM

以聚丙烯酰胺、甲醛、二甲胺为原料制备出中间产物胺甲基化聚丙烯酰胺(APAM),然后通过酰胺化反应将巯基乙酸(TGA)中的巯基接枝到APAM上,制得新型重金属絮凝剂—巯基乙酰化胺甲基聚丙烯酰胺(MAAPAM)。以含Cu(Ⅱ)水样为处理对象,首先采用Plackett-Burman试验确定出MAAPAM制备条件中的关键影响因素,再通过最陡爬坡试验找出各因素最优区域,最后利用响应面法对MAAPAM的制备条件进行优化。结果表明,由响应面法建立的二阶回归模型显著而失拟项不显著,复相关系数R^2为0.901 0,模型拟合性较好。MAAPAM最佳制备条件为:APAM浓度1.0%、APAM与TGA物质的量比例1∶4、反应介质pH值4.9、反应温度20℃、反应时间3.0 h。经验证,该条件下制备的MAAPAM对水样中Cu(Ⅱ)的实际去除率为99.61%,与模型理论预测值(99.08%)接近,表明采用响应面法优化MAAPAM的制备条件合理可行。

高分子重金属絮凝剂MAPEI处理含镉废水的研究

以聚乙烯亚胺、巯基乙酸为原料,通过酰胺化反应合成了一种新型高分子重金属絮凝剂巯基乙酰聚乙烯亚胺(MAPEI),研究其处理含镉废水的性能,并对几个影响因素进行了考察。实验结果表明:①该絮凝剂对Cd2+有很好的捕集性能,最高去除率可达99.9%以上;②水中常见阳离子Na+、K+、Mg2+对Cd2+的去除起促进作用;③水中常见阴离子C l-、SO42-、NO3-对Cd2+的去除也起促进作用;④pH值在6.0至8.0范围内变化时,pH值越高去除Cd2+的效果越好;⑤Cd2+和致浊物质共存时,会相互促进彼此的去除。

基于响应面法优化重金属絮凝剂DTSPAM对水中Cu^(2+)的去除条件

从方差分析、残差分析、交互作用、验证实验等方面来考察响应面法对重金属絮凝剂二硫代羧基化磺甲基聚丙烯酰胺(DTSPAM),去除水中Cu^(2+)条件参数的优化效果。结果表明:响应面所建立的二次多项式模型的校正系数和决定系数均在0.9以上,各独立项之间的相关性好;所有残差分布均没有任何系统规律,拟合效果较好;建立的二次多项式模型P值小于0.0001,模型显著而失拟项不显著,模型合理,可用于预测。当Cu^(2+)初始浓度为17.7 mg/L,DTSPAM投加量与Cu^(2+)初始浓度的比值为7.5∶1,水样初始pH值为4.7时,DTSPAM对Cu^(2+)的去除效果最优,Cu^(2+)的去除率实测值为96.56%,模型预测值为97.08%,相对偏差仅为-0.52%,模型合理可靠。