本文關(guān)鍵詞：Gemini膠團強化超濾法處理含鉛廢水的研究

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【摘要】：眾所周知,鉛是一種有毒的重金屬元素,其隨著人類的飲食進入人體,并在人體內(nèi)富集。當(dāng)鉛的攝入量超過5 mg/Kg將對人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅,會損壞人體的腎臟、肝臟和生殖系統(tǒng),并影響人體內(nèi)細胞再生以及大腦功能。工業(yè)含鉛廢水是水體重要的污染源,對含鉛廢水進行預(yù)處理,使其達到法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)再排放,是控制水體鉛污染最有效的途徑。目前含鉛廢水處理方法主要包括化學(xué)沉降法、吸附法、浮選法和電化學(xué)法等。然而,這些方法普遍存在能耗大、工藝復(fù)雜、處理條件苛刻等缺點,因而大大限制了上述方法的應(yīng)用與推廣。近年來,新興的、處理重金屬廢水的技術(shù)-膠團強化超濾法(簡稱MEUF)因其具有能耗低、截留率高、對低濃度含鉛廢水處理效果好等特點而得到了研究者的廣泛關(guān)注。然而膠團強化超濾法存在表面活性劑投料量大,易引起水體二次污染的問題。這一問題成為其應(yīng)用的瓶頸。本論文基于以上研究現(xiàn)狀,制備了一種Gemini表面活性劑,依據(jù)Gemini表面活性劑具有較低臨界膠束濃度的特征,大大降低了表面活性劑的投料量,有效地避免了水體二次污染的狀況。本論文的主要研究內(nèi)容有:(1)采用價格低廉的EDTA等原料制備陰離子型Gemini表面活性劑,并對其結(jié)構(gòu)和純度進行了表征。結(jié)果表明,所制備的化合物為目標(biāo)產(chǎn)物,且具有很高的純度。(2)所制備的Gemini表面活性劑進行膠團特性研究。實驗結(jié)果表明,其臨界膠束濃度為1.273×10-4 mol/L,較傳統(tǒng)表面活性劑降約2個數(shù)量級;膠團在濃度為1個臨界膠束濃度(簡稱CMC)時穩(wěn)定性最高。(3)所制備的Gemini表面活性劑在MEUF法處理含鉛廢水的研究。Gemini表面活性劑與MEUF的聯(lián)合應(yīng)用在下文中均簡稱為GMEUF(Gemini Micellar Enhanced Ultra-filtration,縮寫:GMEUF)。處理含鉛廢水的研究結(jié)果表明,GMEUF法處理含鉛廢水與傳統(tǒng)MEUF法相比,表面活性劑的使用量降低約100倍;表面活性劑截留率高約2倍;表面活性劑的排放量降低約300倍。最后,本文對GMEUF法處理含鉛廢水的最佳工藝條件進行了優(yōu)化,確定了最優(yōu)的工藝條件。在此最優(yōu)工藝參數(shù)下運行,滲透液中鉛離子的濃度為0.1919 mg/L(國家排放標(biāo)準(zhǔn)為0.5 mg/L);滲透液中表面活性劑的濃度為1.343×10-5 mol·L-1;鉛離子的截留率為98.08%;表面活性劑截留率為89.42%;滲透通量為55.67 L·m-2·h-1;回收比為31.69%。同時確定GMEUF法中膜體污染形勢為中間膜孔堵塞;表面活性劑對鉛離子的吸附符合Freundlich吸附。本文的研究工作首次將GMEUF方法應(yīng)用于含重金屬廢水的處理中,有效地克服了MEUF法存在的表面活性劑易造成二次污染的問題。所制備的Gemini表面活性劑及所采用的GMEUF方法不止適用于含鉛廢水的處理,還可以拓展到含有其它重金屬污染物的廢水處理中。因此,GMEUF法將在處理重金屬廢水中具有很廣闊的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;O647.2

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1 ;Synthesis and Surface Activity of Novel Triazole-based Cationic Gemini Surfactants[J];Chinese Chemical Letters;2003年06期

2 ;Synthesis and Properties of Gemini Cationic Surfactants with Amide Spacers[J];Chemical Research in Chinese Universities;2005年03期

3 ;Novel Piperazine-based Gemini and Bola Surfactants[J];Chinese Chemical Letters;2006年05期

4 韓力揮;李蔭剛;;Gemini季銨鹽陽離子表面活性劑的合成及性能研究[J];化學(xué)與生物工程;2010年02期

5 段明,胡星琪,左小玲,陳遠東;含酰胺基Gemini陽離子表面活性劑的合成[J];應(yīng)用化學(xué);2004年05期

6 楊建洲;苗宗成;徐亮;;18-3-18型Gemini陽離子表面活性劑的合成[J];精細化工;2005年S1期

7 周小豐;苗宗成;孔濤;;12-3-12型Gemini陽離子表面活性劑的合成及性能研究[J];河北化工;2006年10期

8 楊英宜;胡啟文;閻雁;盧峰;;新型Gemini陽離子表面活性劑的合成及其性能研究[J];化學(xué)與生物工程;2007年03期

9 施來順;趙亞峰;張慶立;趙永平;孫世豹;崔瀟;;Gemini型陽離子瀝青乳化劑的合成與性能測試[J];石油瀝青;2010年06期

10 杜栓麗;王晶禹;何爽;朱佳平;任君;胡志勇;曹端林;;可用于乳化炸藥的Gemini表面活性劑水溶液聚集形態(tài)模擬研究[J];含能材料;2011年01期

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1 ;Gemini-leading the way in multi-wavelength crystallography[A];中國化學(xué)會第五屆全國結(jié)構(gòu)化學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

2 謝丹華;趙劍曦;;水楊酸鈉對Gemini表面活性劑水溶液聚集體形貌的影響[A];中國化學(xué)會第十二屆膠體與界面化學(xué)會議論文摘要集[C];2009年

3 ;The Salt Effect on the Aggregating Behaviors of an Anionic Carboxylate Gemini and a Cationic Surfactant[A];中國化學(xué)會第十三屆全國化學(xué)熱力學(xué)和熱分析學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2006年

4 ;Synthesis and surface-active properties of a series of new photosensitive Gemini surfactants containing azobenzene group[A];中國化學(xué)會第十二屆膠體與界面化學(xué)會議論文摘要集[C];2009年

5 胡曉鳴;趙劍曦;姜蓉;黃長滄;;有機鹽對Gemini表面活性劑水溶液聚集體形貌的影響[A];中國化學(xué)會第十一屆膠體與界面化學(xué)會議論文摘要集[C];2007年

6 薛凝;邵瑞利;張榮蘭;趙建社;;以乙二胺為聯(lián)接基團的Gemini表面活性劑[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第05分會場摘要集[C];2010年

7 徐志國;盧擁軍;郭奕光;倪桂娣;方波;;含Gemini粘彈性膠束體系的流變性研究[A];2004年中國化妝品學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2004年

8 謝丹華;趙劍曦;魏西蓮;魏增斌;;陰離子Gemini表面活性劑水溶液性質(zhì)烷基尾鏈長度依賴性研究[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第13分會場摘要集[C];2010年

9 晉來超;施云海;李海濤;劉洪來;;含羥丙基Gemini陽離子表面活性劑與SDS的復(fù)配性質(zhì)研究[A];上海市化學(xué)化工學(xué)會2010年度學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

10 孫穎;劉明賢;宰正蓓;甘禮華;徐子頡;郝志顯;陳龍武;;雙層類脂膜的穩(wěn)定性及Gemini表面活性劑對它們的影響[A];中國化學(xué)會第二十五屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集（下冊）[C];2006年

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1 賽迪翻譯;Sun明年推“H系列”雙內(nèi)核處理器[N];中國計算機報;2003年

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1 蔡波;五元雜環(huán)Gemini表面活性劑的合成及其溶液性質(zhì)研究[D];武漢大學(xué);2012年

2 謝丹華;含長剛性聯(lián)接鏈的羧酸鹽Gemini表面活性劑在水溶液中的聚集行為：光散射和流變學(xué)研究[D];福州大學(xué);2013年

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4 杜西剛;新型烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑的合成及性能研究[D];中國科學(xué)院研究生院（理化技術(shù)研究所）;2007年

5 葉志文;陽離子型Gemini表面活性劑的合成、性質(zhì)及應(yīng)用研究[D];南京理工大學(xué);2004年

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9 朱森;Gemini表面活性劑的性能表征及計算機模擬研究[D];天津大學(xué);2007年

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1 蘇莉莉;Gemini表面活性劑催化合成α,β-不飽和酮的應(yīng)用研究[D];南京理工大學(xué);2015年

2 曾科;磺酸鹽型Gemini表面活性劑的合成及作為精練劑的性能研究[D];蘇州大學(xué);2015年

3 呂妍;Gemini型含氟表面活性劑和聚合物的相互作用研究[D];山東大學(xué);2015年

4 余鵬鳴;系列陽離子Gemini表面活性劑的制備及性質(zhì)研究[D];中國日用化學(xué)工業(yè)研究院;2015年

5 李艷娜;GN10與α-CT相互作用及對酶構(gòu)象和活性的調(diào)控[D];河南師范大學(xué);2015年

6 陳寒凌;基于移動終端的時尚普適社交技術(shù)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

7 鞏雪;葡萄糖苷基Gemini表面活性劑的合成與性能研究[D];東北石油大學(xué);2015年

8 任偉東;新型Gemini磺基甜菜堿的合成與性能評價[D];東北石油大學(xué);2015年

9 陳霏羽;不對稱Gemini型烷基糖苷的合成及性能研究[D];東華大學(xué);2016年

10 曹宇奇;哌嗪Gemini陽離子表面活性劑的合成及其性能研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

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