天然高分子絮凝剂处理重金属废水研究的进展

重金属污染物不能自然降解,给人类健康和生态环境造成了严重威胁,化学絮凝法已被广泛应用于重金属废水的处理。天然高分子絮凝剂具有无毒、可生物降解等优点,其在处理重金属废水方面有着极大的优势。综述了淀粉、壳聚糖、植物胶、海藻酸钠、纤维素等多糖类天然高分子絮凝剂在重金属废水处理中的应用进展。

高分子重金属螯合絮凝剂的制备及其除Cu^2＋,Ni^2＋的性能研究

以丙烯酰胺、CS2和NaOH为原料合成了一种高分子重金属螯合絮凝剂--聚丙烯酰胺黄原酸酯(PAMX).采用IR和元素分析对其结构进行了表征,研究了投加量,pH值和特性粘数对Cu2+,Ni2+模拟废水的去除效果,并考察了絮凝沉降速度和螯合沉淀物的稳定性.结果表明,处理Cu2+,Ni2+含量分别为25 mg/L和50 mg/L的模拟重金属废水,其残余重金属离子浓度均能达到国家污水综合排放一级标准(GB8978-1996);PAMX有较宽的pH值适用范围,其最佳特性粘数为1.63 dL/g;产生的絮体具有优良的沉降性能,所得螯合沉淀物具有良好的化学稳定性.表明PAMX兼具良好的螯合和絮凝性能.

有机高分子重金属捕集絮凝剂CU3#对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除研究

探讨了自制有机高分子重金属捕集絮凝剂CU3#对铜离子、铅离子的捕集机理，研究了其处理含铜离子、铅离子废水的处理条件，并研究了其他物质和离子对铜离子和铅离子去除效果的影响。研究结果表明，在pH7～14范围内，快速搅拌时问2min，慢速搅拌3min，CU3#对含铜离子的污水处理后其上清液中所含铜离子为1．2mg/L，对铜离子的去除率达到99．4％，完全达到国家排放标准；在pH7～14范围内，快速搅拌时间3min，慢速搅拌3min，CU3#对含铅离子的污水处理后其上清液中残余铅离子0.8mg/L，去除率99.6％，达国家一级排放标准。

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.

高分子重金属絮凝剂PEX捕集Cr^(3+)性能研究

为提高含铬废水的处理效率及简化处理流程,以聚乙烯亚胺、NaOH、CS2为原料,在一定条件下用化学方法合成了一种新型高分子重金属絮凝剂PEX.通过絮凝实验研究了PEX捕集Cr3+的性能,并对几个影响因素作了考察.实验结果表明:1)该絮凝剂对Cr3+有一定的捕集功能,但需要与硫酸铝复配才能表现出较高的去除效率,且Cr3+的去除率随着硫酸铝浓度的增加而增大.2)pH值对PEX/硫酸铝复配去除Cr3+有一定的影响,pH值较低时Cr3+的去除率较小,当pH值升高后,Cr3+的去除率明显增大.3)Cr3+和致浊物质共存时,会相互促进彼此的去除,pH=5.0时,Cr3+和浊度的最高去除率均在99%以上.

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.

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镍离子螯合能力的研究

研究了高分子重金属絮凝剂(PEX)对镍离子螯合能力的大小,以含镍水样作为处理对象,通过一系列试验证明:PEX对镍离子的螯合能力强,生成的螯合体溶解度小,对低浓度的镍离子废水处理效果好。废水中一定量的EDTA或Ca2+的存在,不仅不会影响PEX对镍离子的去除,而且会大大促进这一过程。

高分子重金属絮凝剂的性能及作用机理研究

以含Ni2+废水作为处理对象,主要研究了几个影响高分子重金属絮凝剂去除废水中Ni2+的因素,从而进一步了解高分子重金属絮凝剂的结构和性能.实验结果表明:(1)某些离子存在时,pH值对Ni2+的最高去除率影响不大;(2)水中某些二价阳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Ni2+絮凝沉淀,Ni2+的去除率均在95%以上;(3)水中Fe3+会与Ni2+竞争高分子重金属絮凝剂分子中二硫代羧基上的配位基,若高分子重金属絮凝剂投加量不足,Fe3+的存在将影响螯合体MHMF Ni2+的生成;(4)Ni2+和致浊物质会互相促进彼此的去除,浊度的去除率在97%以上.(5)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。

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处理含镍废水性能研究

为提高重金属废水处理的效率及简化处理流程,以聚乙烯亚胺、NaOH、CS2为原料,合成了一种既能捕集重金属离子又能除浊的新型高分子重金属絮凝剂PEX。通过絮凝实验研究了PEX在不同pH值下捕集Ni2+的性能,考察了废水中含有的不同有机配位剂柠檬酸铵、氨基乙酸、EDTA、腐殖酸等对PEX去除Ni2+的影响,并讨论了浊度和Ni2+对PEX絮凝效果的相互影响。实验结果表明: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;pH值对Ni2+的去除率有一定的影响,但只要PEX投加量足够,pH值对Ni2+的最高去除率影响不大;水中存在有柠檬酸铵或氨基乙酸时,在一定程度上会抑制Ni2+的去除,但增加PEX投加量会减小此影响;当有EDTA存在时,会明显促进Ni2+的去除;当有腐殖酸存在时,在较低pH值下会抑制Ni2+的去除,但当pH值升高时其对Ni2+的去除有促进作用;Ni2+和致浊物质共存时,会相互促进彼此的去除,浊度的去除率在99%以上。PEX具有双重功效,对重金属离子和浊度的去除率高,具有一定的推广应用前景。

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。

高分子重金属絮凝剂CSAX的制备及性能

以玉米淀粉为基体,环氧氯丙烷为交联剂,硝酸铈铵为引发剂,丙烯酰胺为单体,CS2和NaOH为磺化剂,合成了交联淀粉-聚丙烯酰胺-磺原酸酯(CSAX)高分子絮凝剂.用FTIR光谱和元素分析法对合成产物CSAX进行了表征.讨论了环氧氯丙烷的用量、硝酸铈铵的剂量、NaOH和CS2的重量百分比等合成条件对产品性能的影响.结果表明,100g淀粉中环氧氯丙烷的剂量为8mL,硝酸铈铵的用量为6.67×10-4mol·L-1,交联淀粉∶NaOH∶CS2的质量百分比为2∶6∶2.4时,获得的絮凝剂CSAX产品具有优良的性能.对同一产品不同储存环境的研究表明,低温避光储存较好.对CSAX絮凝含铜废水形成的污泥做扫描电镜(SEM)和X射线能量色散谱仪(EDS)分析,发现其外部形态和组成成分都发生了很大变化.而CSAX处理实际废水的实验表明,当CSAX的投加剂量为100mol·L-1时,Cu2+、Ni2+的去除率分别达99.1%和82.3%,浊度的去除达96.6%.

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%。