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聚合物强化超滤处理重金属废水

作　者: 郜国英
导　师: 邱运仁
学　校: 中南大学
专　业: 化学工艺
关键词: 络合超滤丙烯酸-马来酸共聚物废水处理
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

重金属废水毒性大,聚合物强化超滤通过对废水中重金属离子的浓缩与分离,以实现从低浓度废水对重金属的回收,既减轻了重金属对环境的污染又实现了变废为宝。本文选用丙烯酸-马来酸共聚物(PMA-100)为络合剂,采用聚合物强化超滤技术分别处理了含铬、铜、镍、镉离子的模拟废水。研究了聚合物/金属离子质量比(P/M)、溶液pH、盐浓度、运行时间等对重金属截留效果的影响。结果表明：溶液pH值、P/M、盐浓度对铬、铜、镍、镉离子截留率影响很大；在一定P/M条件下,适当提高溶液pH值有利于金属离子的截留；在一定pH条件下,金属离子的截留率随P/M的增加而增加；实现铬、铜、镍、镉单离子溶液有效截留的最佳溶液pH值分别为5.0、5.3、6.0、5.8,较佳P/M值为7、6、7、6；当外加盐浓度增大时,金属离子截留率逐渐降低；研究还表明小分子竞争络合剂的存在使铬、镍截留率下降。此外还考察了聚合物强化超滤选择性分离重金属的研究,对比研究了铜、镍混合金属离子溶液和单离子金属离子溶液的截留率。结果表明：聚合物/金属离子质量比和溶液pH值对选择性分离效果影响明显,在混合溶液P/M=3、pH=5.3时,铜、镍离子的选择性分离系数大于260；外加盐的存在可影响铜、镍金属离子与聚合物之间的相互作用,从而实现两者的分离。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章文献综述  8-23
  1.1 重金属废水概述  8-10
    1.1.1 水体中重金属的来源  8
    1.1.2 水体中重金属的危害  8-9
    1.1.3 我国重金属废水污染现状  9-10
  1.2 重金属废水的处理  10-16
    1.2.1 化学沉淀法  10
    1.2.2 氧化还原法  10-11
    1.2.3 电解法  11
    1.2.4 离子交换法  11
    1.2.5 溶剂萃取法  11-12
    1.2.6 吸附法  12
    1.2.7 反渗透和纳滤技术  12-13
    1.2.8 电去离子技术  13
    1.2.9 超滤  13-16
  1.3 聚合物强化超滤处理重金属废水  16-20
    1.3.1 聚合物强化超滤的原理  17
    1.3.2 聚合物强化超滤去除溶液中重金属的研究  17-19
    1.3.3 膜污染  19
    1.3.4 聚合物再生和金属回收  19-20
    1.3.5 存在的问题及展望  20
  1.4 本课题研究意义与内容  20-23
    1.4.1 研究意义  20-21
    1.4.2 研究内容  21-23
第二章实验部分  23-34
  2.1 膜及膜组件  23
  2.2 实验仪器与药品  23-25
  2.3 实验内容  25-26
    2.3.1 丙烯酸-马来酸溶液的预处理  25-26
    2.3.2 聚合物强化超滤处理单金属离子废水  26
    2.3.3 重金属离子选择性分离实验  26
  2.4 分析方法  26-34
    2.4.1 丙烯酸-马来酸共聚物浓度的测定  26-27
    2.4.2 镉离子浓度的测定  27-28
    2.4.3 镍离子浓度的测定  28-30
    2.4.4 铜离子浓度的测定  30-31
    2.4.5 铬离子浓度的测定  31-32
    2.4.6 渗透通量的测定  32
    2.4.7 压差的测定  32
    2.4.8 pH的测定  32-33
    2.4.9 膜性能测定  33-34
第三章聚合物强化超滤处理单一重金属离子废水  34-48
  3.1 丙烯酸-马来酸共聚物溶液的预处理  34-35
  3.2 聚合物/重金属离子质量比(P/M)对重金属截留率(R)的影响  35-37
  3.3 溶液pH值对金属离子截留率的影响  37-39
  3.4 盐浓度对金属离子截留率的影响  39-42
  3.5 柠檬酸对金属离子截留率R的影响  42-43
  3.6 运行时间对膜通量的影响  43-45
  3.7 操作压力对膜通量的影响  45-47
  3.8 小结  47-48
第四章聚合物强化超滤对多元重金属废水的选择性分离  48-54
  4.1 P/M值对铜、镍两种金属离子选择性分离的影响  48-50
  4.2 pH值对铜、镍两种金属离子选择性分离的影响  50-51
  4.3 盐浓度对铜、镍两种金属离子选择性分离的影响  51-53
  4.4 小结  53-54
第五章结论  54-55
参考文献  55-61
致谢  61-62
攻读硕士学位期间发表的论文  62

聚合物强化超滤处理重金属废水

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