【摘要】：苯基聯(lián)氨(苯肼)類化合物是重要的精細(xì)化工中間體,在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量高濃度難降解的有機(jī)廢水,對這類芳香胺類有機(jī)廢水的治理和資源化歷來是工業(yè)廢水處理中的難題。雖然目前化工廢水處理技術(shù)發(fā)展迅速,但對這類高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的有效治理,仍然是環(huán)境領(lǐng)域十分艱巨的任務(wù)。近年來,我國在樹脂法處理高濃度有機(jī)化工廢水及資源化技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用方面取得了較大進(jìn)展,各種新型吸附劑的合成和應(yīng)用已成為環(huán)保領(lǐng)域十分活躍的研究方向之一。本文針對苯肼類化合物的物理和化學(xué)特性,選用江蘇南大戈德環(huán)保科技有限公司開發(fā)的NG-99 和NG-100 超高交聯(lián)吸附樹脂,首先較系統(tǒng)地研究了苯肼、N-甲基苯肼、N-乙�；诫录皩妆诫碌人姆N苯基聯(lián)氨化合物在大孔及超高交聯(lián)吸附劑上的吸附熱力學(xué)和動力學(xué)行為;在此基礎(chǔ)上,研究苯肼生產(chǎn)廢水的治理與資源化技術(shù),成功開發(fā)了樹脂吸附法處理苯肼硫酸鹽廢水及資源化工藝。 本文主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下: 氨基修飾的國產(chǎn)NG-99超高交聯(lián)吸附樹脂和羰基修飾的國產(chǎn)NG-100超高交聯(lián)吸附樹脂對苯肼、N-甲基苯肼、N-乙�；诫录皩妆诫碌奈叫阅軆�(yōu)于美國生產(chǎn)的Amberlite XAD-4 大孔吸附樹脂。熱力學(xué)研究表明,四種苯肼類化合物在三種吸附劑上的吸附等溫線符合Langmuir 和Freundlich 方程。吸附等溫方程的相關(guān)系數(shù)R 都大于0.98;Freundlich 方程中的指數(shù)因子n1,屬優(yōu)惠吸附。 在相同平衡濃度下, 四種苯肼類化合物在NG-99 和NG-100 樹脂上的吸附容量(Qe)比XAD-4 樹脂大20~70%。其中,NG-100 樹脂的吸附量最大,NG-99次之,而XAD-4 最小,其吸附量大小順序?yàn)?對甲苯肼1-甲苯肼苯肼乙酰苯肼。試驗(yàn)表明,低溫有利于吸附,說明苯肼類化合物在三種吸附劑上的吸附主要是物理吸附過程。 NG-99 和NG-100 超高交聯(lián)吸附劑中的微孔結(jié)構(gòu)(微孔面積分別為463.3 m~2/g 和561.3 m~2/g)和骨架上的極性基團(tuán)有利于對苯肼類化合物的吸附作用,是導(dǎo)致其吸附量高于大孔吸附樹脂Amberlite XAD-4 的主要因素。在同一吸附劑上,造成吸附量不同的主要原因是吸附質(zhì)疏水性和結(jié)構(gòu)上的差異。對芳香化合物吸附質(zhì)而言,分子結(jié)構(gòu)中帶有供電基團(tuán)的吸附質(zhì)有利于增強(qiáng)其與吸附劑之間的π-π作用;而分子結(jié)構(gòu)中含有吸電子基團(tuán)的化合物,有削弱π-π作用的趨勢。這些綜合因素導(dǎo)致各吸附質(zhì)在同一吸附劑上吸附量的差別。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：X703.5
【圖文】：

圖 2.3 Amberlite XAD-4 與 NG-100 及 NG-99 樹脂紅外光譜比較Figure 2.3 Comparison of the infrared spectra of Amberlite XAD-4 with NG-100and NG-99 resins2.3.2 平衡吸附等溫線2.3.2.1 吸附等溫線擬合在 298 K 時，苯肼(PH)、1-甲基苯肼(1-MPH)、乙酰苯肼(1-APH)和對甲苯肼(p-MPH)在不同吸附樹脂上的吸附等溫線比較見圖 2.4a~d。由圖 2.4 可知，四種苯肼類化合物在 NG-100 樹脂上的吸附量最大，NG-99 次之，而在 XAD-4 上的吸附量最小。由于 XAD-4 樹脂是 Amberlite 系列大孔吸附樹脂中對芳香化合物吸附作用較佳的一種吸附劑[34]，由此說明，本文中兩種超高交聯(lián)吸附樹脂的吸附性能都明顯優(yōu)于大孔吸附樹脂。在 283, 298 和 313 K 時，苯肼在 XAD-4、NG-99 和 NG-100 三種樹脂上的吸附等溫線分別如圖 2.5a~c 所示。由圖 2.5 可知，溫度升高吸附量有所降低，說明

3 超高交聯(lián)吸附樹脂處理苯肼生產(chǎn)廢水濾時的 pH 應(yīng)控制在 5.0~6.5 為宜，以保證其良好的過濾性能，抗鈉應(yīng)添加在調(diào)節(jié)好 pH（6.5~7.0）后的上柱液中。本試驗(yàn)中，用內(nèi)m 的帶夾套玻璃吸附柱作動態(tài)吸附試驗(yàn)，內(nèi)裝經(jīng)簡單預(yù)處理后的 20BV=20 mL），廢水在室溫下以一定流量自上而下通過樹脂床層，取段吸附出水的 CODCr值。廢水動態(tài)單柱吸附實(shí)驗(yàn)裝置見圖 3.3，雙驗(yàn)裝置見圖 3.4。在雙柱串聯(lián)吸附操作時，吸附柱有首尾柱之分，結(jié)束后，首柱脫附，再生柱作下批吸附的尾柱。

首柱脫附，再生柱作下批吸附的尾柱。圖 3.3 動態(tài)吸附（單柱）處理苯肼生產(chǎn)廢水試驗(yàn)裝置示意圖Figure 3.3 Sketch map of the test device for treating the wastewaters from PHproduction by dynamic single-column adsorption

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號：2761452