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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

作　者: 赖水秀
导　师: 杨岳平
学　校: 浙江大学
专　业: 环境工程
关键词: DTC(二硫代氨基甲酸盐) 重金属捕集剂 合成 重金属废水
分类号: X703.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


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。

全文目录


致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-10
1 文献综述  10-21
  1.1 重金属废水处理技术  10-12
  1.2 重金属捕集剂的研究进展  12-17
    1.2.1 DTC类重金属捕集剂  13-14
    1.2.2 黄原酸类重金属捕集剂  14-15
    1.2.3 TMT类重金属捕集剂  15
    1.2.4 STC类重金属捕集剂  15-16
    1.2.5 新型的有机硫类重金属捕集剂  16-17
  1.3 DTC类重金属捕集剂的研究进展  17-19
    1.3.1 DTC小分子沉淀剂  17-18
    1.3.2 DTC高分子螯合树脂  18
    1.3.3 天然高分子改性DTC重捕剂  18-19
  1.4 立题依据和研究方案  19-21
2 DTC类重捕剂的合成研究  21-35
  2.1 试剂和仪器  21-23
    2.1.1 实验试剂  21
    2.1.2 实验仪器  21-22
    2.1.3 实验装置  22
    2.1.4 主要试剂的配置  22-23
  2.2 实验原理  23-25
  2.3 DTC分子中氨基数量对捕集效果的影响  25-28
    2.3.1 重捕剂的合成  25
    2.3.2 重捕剂去除重金属试验研究  25-28
  2.4 DTC结构对捕集效果的影响  28-34
    2.4.1 重捕剂的合成  28
    2.4.2 不同结构DTC去除游离态重金属试验研究  28-31
    2.4.3 不同结构DTC去除络合态重金属试验研究  31-32
    2.4.4 重捕剂DTC-1和DTC-2的表征  32-34
  2.5 本章小结  34-35
3 DTC-2处理重金属废水试验研究  35-44
  3.1 DTC-2处理含铜废水处理试验研究  35-39
    3.1.1 重捕剂投加量对去除效果的影响  35-36
    3.1.2 pH值对Cu~(2+)去除效果的影响  36-37
    3.1.3 反应时间对Cu~(2+)去除效果的影响  37
    3.1.4 反应温度对Cu~(2+)去除效果的影响  37-38
    3.1.5 絮凝剂对Cu~(2+)去除效果的影响  38-39
  3.2 DTC-2处理含镍废水实验研究  39-42
    3.2.1 重捕剂投加量对Ni~(2+)去除效果的影响  39-40
    3.2.2 pH值对Ni~(2+)去除效果的影响  40-41
    3.2.3 絮凝剂对Ni~(2+)去除效果的影响  41-42
  3.3 广谱性能研究  42-43
    3.3.1 实验方法  42
    3.3.2 实验结果  42-43
  3.4 本章小结  43-44
4 合成DTC重捕剂处理成本分析  44-53
  4.1 主要试剂的配置  44
  4.2 实验方法  44-45
  4.3 合成DTC重捕剂成本分析  45-52
    4.3.1 模拟Cu~(2+)废水处理成本分析  45-46
    4.3.2 焦磷酸铜处理成本分析  46-47
    4.3.3 含铜废水处理成本分析  47-48
    4.3.4 模拟Ni~(2+)废水处理成本分析  48-49
    4.3.5 络合镍废水处理成本分析  49
    4.3.6 含镍废水处理成本分析  49-50
    4.3.7 Zn~(2+)处理成本分析  50-51
    4.3.8 实际含Zn~(2+)废水处理成本分析  51
    4.3.9 模拟含铬废水的处理成本分析  51-52
  4.4 本章小结  52-53
5 结论和展望  53-55
  5.1 结论  53-54
  5.2 展望  54-55
参考文献  55-60
作者简历及在学期间所取得的科研成果  60

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用 > 技术方法
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