發(fā)布時(shí)間：2017-03-21 06:03

  本文關(guān)鍵詞：重金屬捕集劑EDTC的制備及對(duì)酸性電鍍廢水絡(luò)合重金屬的去除特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電鍍廢水作為重金屬?gòu)U水的重要來(lái)源,隨著電鍍廢水排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格,廢水中的絡(luò)合態(tài)重金屬的高效去除成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。二硫代氨基甲酸鹽(Dithiocarbamate,DTC)類重金屬捕集劑,對(duì)絕大多數(shù)重金屬離子,甚至是絡(luò)合態(tài)重金屬離子,都具有較強(qiáng)的螯合能力,但其在酸性反應(yīng)體系中效果一般不甚理想。本文旨在合成一種高效的多DTC基團(tuán)的巰基類重金屬捕集劑,用于去除酸性電鍍廢水中絡(luò)合銅和低濃度絡(luò)合鎳。本文首先合成一種多DTC基團(tuán)的巰基類重金屬捕集劑N,N-雙(二硫代羧基)乙二胺,命名為EDTC,并通過(guò)紫外光譜、紅外光譜、元素分析對(duì)EDTC結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。主要內(nèi)容如下：以乙二胺和二硫化碳為原料,無(wú)水乙醇和去離子水的混合溶液為溶劑,選用混合反應(yīng)法高效制備了EDTC。考察了氫氧化鈉用量、有機(jī)溶劑、二硫化碳用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等對(duì)EDTC產(chǎn)率的影響,最佳制備條件為：混合有機(jī)溶劑：V(乙醇)/V(H20)=1:2;乙二胺、二硫化碳的摩爾比n(乙二胺)：n(二硫化碳)=1：2.5；反應(yīng)溫度25℃,反應(yīng)時(shí)間2Oh,EDTC的產(chǎn)率為82.39%。紫外光譜、紅外光譜、元素分析結(jié)果表明EDTC分子中具有二硫代氨基甲酸基團(tuán),EDTC的分子式為N2C4H8S4,其分子結(jié)構(gòu)中有二個(gè)DTC基團(tuán),能有效去除絡(luò)合重金屬。EDTC不溶于丙酮、四氯化碳、無(wú)水乙醇,微溶于水,易溶于NaOH溶液。EDTC的熔點(diǎn)為158℃。其次,將EDTC分別用于去除酸性絡(luò)合銅和低濃度絡(luò)合鎳�？疾炝薊DTC投加量、反應(yīng)體系pH、反應(yīng)時(shí)間、沉淀時(shí)間、絮凝劑PAM等因素對(duì)處理效果的影響。結(jié)果表明：對(duì)于Cu2+濃度為50 mg/L的EDTA-Cu、CA-Cu(檸檬酸銅)、TA-Cu (酒石酸銅)三種模擬酸性絡(luò)合銅廢水,pH值范圍為3-9,EDTC投加量為MEDTC/MCu=8(質(zhì)量比),反應(yīng)時(shí)間3min, PAM投加量為1 mg/L,出水Cu2+濃度均低于0.25 mg/L,去除率達(dá)到99.5%以上。對(duì)于Ni2+濃度為5 mg/L的CA-Ni(檸檬酸鎳)、]TA-Ni(酒石酸銅)、SP-Ni(焦磷酸鎳)三種模擬酸性絡(luò)合鎳廢水,pH為4～8,EDTC投加量分別60mg/L/55 mg/L和70 mg/L,反應(yīng)時(shí)間2min,PAM為1 mg/L,對(duì)應(yīng)去除率分別為99.31%、99.23%和99.51%。殘留Cu2+、Ni2+濃度達(dá)到《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB21900-2008)》中關(guān)于Cu、Ni污染物特別排放限值要求。最后,采用紅外光譜、元素分析等方法研究了EDTC去除酸性絡(luò)合銅/鎳的機(jī)理,結(jié)果表明：EDTC與Cu、Ni的作用機(jī)理是脫絡(luò)-螫合,即反應(yīng)時(shí),由于EDTC對(duì)Cu2+、Ni2+的螯合能力更強(qiáng),使Cu2+、Ni2+先與CA等絡(luò)合劑分離,后EDTC與Cu2+、Ni2+生成更穩(wěn)定的螯合沉淀物EDTC-Cu、 EDTC-Ni,進(jìn)而可以深度脫除絡(luò)合Cu、絡(luò)合Ni。同時(shí)根據(jù)螯合沉淀的溶出特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：EDTA-Cu、EDTA-Ni這兩種螯合沉淀物可在弱酸性和弱堿性條件長(zhǎng)期穩(wěn)定存在,不易造成二次污染。
【關(guān)鍵詞】：EDTC制備 結(jié)構(gòu)表征 酸性絡(luò)合銅 低濃度絡(luò)合鎳 去除特性
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X781.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第一章 緒論14-26
• 1.1 重金屬污染的性質(zhì)與危害14-15
• 1.2 重金屬?gòu)U水處理技術(shù)15-20
• 1.2.1 化學(xué)沉淀法15-16
• 1.2.2 吸附法16-17
• 1.2.3 離子交換法17-18
• 1.2.4 生物法18-19
• 1.2.5 鐵氧體法19
• 1.2.6 其他處理方法19-20
• 1.3 重金屬捕集劑的研究進(jìn)展20-24
• 1.3.1 DTC類重金屬捕集劑的研究進(jìn)展21-23
• 1.3.2 其它類型重金屬捕集劑的研究進(jìn)展23-24
• 1.4 研究來(lái)源、研究背景與目的、研究?jī)?nèi)容24-26
• 1.4.1 課題來(lái)源24
• 1.4.2 研究背景與目的24-25
• 1.4.3 課題研究?jī)?nèi)容25-26
• 第二章 重金屬捕集劑EDTC的制備與表征26-37
• 2.1 材料與方法27-30
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)主要試劑27-28
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器28
• 2.1.3 EDTC的制備方法28-29
• 2.1.4 重金屬捕集劑EDTC的結(jié)構(gòu)表征方法29-30
• 2.2 結(jié)果與討論30-36
• 2.2.1 重金屬捕集劑EDTC制備的主要影響因素30-33
• 2.2.2 重金屬捕集劑EDTC的結(jié)構(gòu)表征33-35
• 2.2.3 重金屬捕集劑EDTC的理化性質(zhì)35-36
• 2.3 本章小結(jié)36-37
• 第三章 重金屬捕集劑EDTC對(duì)酸性絡(luò)合銅的去除特性37-46
• 3.1 材料與方法37-40
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)主要試劑37-38
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器38
• 3.1.3 主要試劑的配置38-39
• 3.1.4 實(shí)驗(yàn)方法39-40
• 3.2 結(jié)果與討論40-44
• 3.2.1 EDTC投加量對(duì)Cu~(2+)去除的影響40
• 3.2.2 初始pH對(duì)Cu~(2+)去除的影響40-42
• 3.2.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)Cu~(2+)去除的影響42-43
• 3.2.4 絮凝劑用量對(duì)Cu~(2+)去除的影響43-44
• 3.3 本章小結(jié)44-46
• 第四章 重金屬捕集劑EDTC對(duì)微量酸性絡(luò)合鎳的去除特性46-55
• 4.1 材料與方法46-49
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)主要試劑46-47
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器47
• 4.1.3 重金屬捕集劑EDTC對(duì)微量酸性絡(luò)合鎳的去除實(shí)驗(yàn)47-49
• 4.2 結(jié)果與討論49-54
• 4.2.1 EDTC投加量對(duì)Ni~(2+)去除的影響49-50
• 4.2.2 初始pH對(duì)Ni~(2+)去除的影響50-52
• 4.2.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)Ni~(2+)去除的影響52-53
• 4.2.4 沉淀時(shí)間對(duì)Ni~(2+)去除的影響53-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 第五章 EDTC去除酸性絡(luò)合銅/鎳的機(jī)理研究55-62
• 5.1 機(jī)理分析55-59
• 5.2 螯合沉淀物的穩(wěn)定性59-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論與展望62-64
• 結(jié)論62-63
• 創(chuàng)新點(diǎn)63
• 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文71-73
• 致謝73

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本文編號(hào)：259129