广谱型重金属捕集剂的合成及处理重金属废水的试验研究

论文摘要

随着我国现代工业的迅速发展,工业废水中的重金属污染问题日益严重,开发经济高效的重金属处理药剂成为环境治理领域的重点课题。论文以DTC（二硫代氨基甲酸盐）为研究对象,合成经济高效的DTC类重金属处理药剂并应用于去除废水中的重金属。主要的研究内容和结论如下：1.研究了DTC中氨基数量和分子结构对捕集效果的影响。结果表明：DTC中氨基数量对捕集效果的影响不大,重金属离子去除率随着氨基数量的增加变化趋势不明显；DTC的分子结构对捕集效果的影响较大,环型结构的DTC-2对重金属的捕集效果优于链型结构的DTC-1, DTC-2结合重金属离子形成的沉淀颗粒比DTC-1大,且在相同实验条件下能有效去除DTC-1不能去除的Zn2+。2.将DTC-2用于处理Cu2+浓度为5mg/L的硫酸铜废水时,在室温,pH=8,反应时间为15分钟,絮凝剂投加量PAC为50mg/L, PAM为5mg/L的条件下,当DTC-2的投加量为20mg/L时,铜的去除率达95%以上,出水能达标排放。3.将DTC-2用于处理Ni2+浓度为5mg/L的硫酸镍废水时,在室温,pH=8,反应时间为15分钟,絮凝剂投加量PAC为50mg/L, PAM为5mg/L的条件下,当DTC-2的投加量为46mg/L时,镍的去除率达90%以上,出水能达标排放。4.以DTC-1为例,对合成DTC类重金属捕集剂进行处理成本分析。结果表明：本实验条件下DTC-1处理实际含铜废水,实际含镍废水,络合镍废水所需的处理成本低于两种市售重金属捕集剂；处理硫酸铬废水时处理成本高于市售的两种重金属捕集剂。5.在本文设定的实验条件下,市售的两种重金属捕集剂不能有效去除Zn2+,且去除络合镍的效果较差。合成的重捕剂DTC-2在相同的实验条件下能有效去除Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+四种常见的重金属离子,而且对络合铜和络合镍均有较好的去除效果,属于广谱型的重金属药剂。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 重金属废水处理技术
• 1.2 重金属捕集剂的研究进展
• 1.2.1 DTC类重金属捕集剂
• 1.2.2 黄原酸类重金属捕集剂
• 1.2.3 TMT类重金属捕集剂
• 1.2.4 STC类重金属捕集剂
• 1.2.5 新型的有机硫类重金属捕集剂
• 1.3 DTC类重金属捕集剂的研究进展
• 1.3.1 DTC小分子沉淀剂
• 1.3.2 DTC高分子螯合树脂
• 1.3.3 天然高分子改性DTC重捕剂
• 1.4 立题依据和研究方案
• 2 DTC类重捕剂的合成研究
• 2.1 试剂和仪器
• 2.1.1 实验试剂
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 实验装置
• 2.1.4 主要试剂的配置
• 2.2 实验原理
• 2.3 DTC分子中氨基数量对捕集效果的影响
• 2.3.1 重捕剂的合成
• 2.3.2 重捕剂去除重金属试验研究
• 2.4 DTC结构对捕集效果的影响
• 2.4.1 重捕剂的合成
• 2.4.2 不同结构DTC去除游离态重金属试验研究
• 2.4.3 不同结构DTC去除络合态重金属试验研究
• 2.4.4 重捕剂DTC-1和DTC-2的表征
• 2.5 本章小结
• 3 DTC-2处理重金属废水试验研究
• 3.1 DTC-2处理含铜废水处理试验研究
• 3.1.1 重捕剂投加量对去除效果的影响
• 2+去除效果的影响'>3.1.2 pH值对Cu²⁺去除效果的影响
• 2+去除效果的影响'>3.1.3 反应时间对Cu²⁺去除效果的影响
• 2+去除效果的影响'>3.1.4 反应温度对Cu²⁺去除效果的影响
• 2+去除效果的影响'>3.1.5 絮凝剂对Cu²⁺去除效果的影响
• 3.2 DTC-2处理含镍废水实验研究
• 2+去除效果的影响'>3.2.1 重捕剂投加量对Ni²⁺去除效果的影响
• 2+去除效果的影响'>3.2.2 pH值对Ni²⁺去除效果的影响
• 2+去除效果的影响'>3.2.3 絮凝剂对Ni²⁺去除效果的影响
• 3.3 广谱性能研究
• 3.3.1 实验方法
• 3.3.2 实验结果
• 3.4 本章小结
• 4 合成DTC重捕剂处理成本分析
• 4.1 主要试剂的配置
• 4.2 实验方法
• 4.3 合成DTC重捕剂成本分析
• 2+废水处理成本分析'>4.3.1 模拟Cu²⁺废水处理成本分析
• 4.3.2 焦磷酸铜处理成本分析
• 4.3.3 含铜废水处理成本分析
• 2+废水处理成本分析'>4.3.4 模拟Ni²⁺废水处理成本分析
• 4.3.5 络合镍废水处理成本分析
• 4.3.6 含镍废水处理成本分析
• 2+处理成本分析'>4.3.7 Zn²⁺处理成本分析
• 2+废水处理成本分析'>4.3.8 实际含Zn²⁺废水处理成本分析
• 4.3.9 模拟含铬废水的处理成本分析
• 4.4 本章小结
• 5 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 作者简历及在学期间所取得的科研成果