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水环境中重金属离子的支撑液膜分离研究

作　者: 谢伟
导　师: 姚秉华
学　校: 西安理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 支撑液膜水环境重金属离子
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

液膜分离技术具有设备简单、选择性好、能耗低等优点，是近年来研究较为广泛的一种新型分离技术。而支撑液膜法在处理含重金属离子工业废水方面更有其独特优势。支撑液膜技术已被国内外专家推荐作为从溶液中选择性分离、浓缩和回收金属的新技术。本论文采用支撑液膜分离技术，以多孔聚丙烯膜为支撑体，以2-乙基己基膦酸-单-2-乙基己基酯（PC-88A）为载体，以CHCl₃为膜溶剂，研究了水环境中常见的重金属离子Cd（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Co（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）的支撑液膜传输行为。分别考察了料液相pH值、载体浓度、温度和起始浓度等因素对Cd（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Co（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）传输的影响；获得了该支撑液膜体系富集、传输Cd（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Co（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）的最佳条件：在单个金属离子液膜分离研究的基础上，使用PC-88A／CHCl₃或PC-88A／TBP／CHCl₃支撑液膜体系，通过控制料液相的酸度，实现了Zn（Ⅱ）与Cd（Ⅱ）、Co（Ⅱ）与Ni（Ⅱ）的相互分离，取得了较为满意的分离效果。最适宜的分离条件为：西安理工大学硕士学位论文一当Zn（11）、Cd（11）、Co（11）和Ni（11）四种金属离子共存时，依次分离的适宜条件为：一论文第三部分对金属离子在支撑液膜体系中传输过程的传输原理进行了热力学分析和动力学探讨，从界面化学和扩散传质角度建立了金属Cd（11）离子的传输动力学数值方程。通过实验验证，由该动力学数值方程得出的理论曲线与实验数据能较好地吻合，利用此传输动力学数值方程对Cd（11）离子传输过程的渗透系数进行了预测，获得了有关参数。

全文目录

1 绪论  9-29
  1．1 液膜分离研究的意义  9-11
  1．2 液膜分离的基本原理  11-20
    1．2．1 液膜的定义与特征  11-12
    1．2．2 液膜的类型  12-14
    1．2．3 液膜分离机理  14-17
    1．2．4 液膜分离传质模型  17-20
  1．3 液膜分离技术的研究概况与发展方向  20-24
    1．3．1 液膜分离技术的研究概况  20-23
    1．3．2 液膜分离技术的发展方向  23-24
  1．4 液膜分离技术的应用  24-27
    1．4．1 液膜分离在海水淡化中的应用  24
    1．4．2 液膜分离在含重金属离子废水处理中的应用  24-26
    1．4．3 液膜分离在稀有金属分离中的应用  26
    1．4．4 液膜分离在稀土元素分离中的应用  26
    1．4．5 液膜分离在有机废水处理中的应用  26-27
  1．5 本课题研究的目的及主要内容  27-28
    1．5．1 本课题研究的目的  27-28
    1．5．2 本课题研究的主要内容  28
  1．6 本课题研究的技术路线  28-29
2 金属离子支撑液膜传输实验  29-46
  2．1 实验部分  29-35
    2．1．1 试剂与仪器  29-30
    2．1．2 实验原理  30-34
    2．1．3 实验步骤  34-35
  2．2 结果与讨论  35-46
    2．2．1 镉离子的传输实验  35-40
    2．2．2 锌离子的传输实验  40-41
    2．2．3 钴离子的传输实验  41-43
    2．2．4 镍离子的传输实验  43-46
3 金属离子支撑液膜分离实验研究  46-53
  3．1 锌镉分离实验  46-50
    3．1．1 PC-88A为载体时Cd（Ⅱ）与Zn（Ⅱ）的分离  46-47
    3．1．2 PC-88A／TBP液膜体系中Cd（Ⅱ）与Zn（Ⅱ）的分离  47-50
  3．2 钴镍分离实验  50-51
  3．3 锌镉钴镍分离实验  51-53
4 传质分析  53-61
  4．1 金属离子的传质推动力-热力学分析  53-54
  4．2 金属离子的传质动力学分析  54-61
5 结论与建议  61-65
  5．1 研究总结  61-63
  5．2 进一步研究的建议  63-65
附录  65-72
致谢  72-73
参考文献  73-78
硕士期间参与的科研工作  78

水环境中重金属离子的支撑液膜分离研究

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