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不溶性淀粉黄原酸酯的合成及处理重金属废水的研究

作　者: 谢建平
导　师: 朱福良
学　校: 兰州理工大学
专　业: 有色金属冶金
关键词: 合成 淀粉黄原酸酯 重金属 吸附 废水处理
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 167次
引　用: 3次
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内容摘要


近年来,各种工业和生活废水处理问题已成为人们非常关注的焦点,而去除废水中金属离子又是其中的一个研究热点。本文对不溶性淀粉黄原酸酯的合成进行了研究。以市售淀粉为原料,以环氧氯丙烷为交联剂,成功研制了处理重金属废水的药剂—不溶性淀粉黄原酸酯（ISX）,并对不溶性淀粉黄原酸酯（ISX）的合成条件进行了优化实验。研究结果表明,ISX的最佳合成条件为:市售淀粉:40g;1%NaCl溶液:60mL;环氧氯丙烷:2.8mL;15%KOH溶液:16mL;36%NaOH溶液:50mL;CS2:6mL:5.5%MGSO4溶液:80mL。搅拌时间为16小时,反应温度为室温,这样淀粉黄原酸酯的黄原酸化程度高。MgSO4和环氧氯丙烷对黄原酸化程度没有影响,能够增强其交联程度和不溶性。通过电化学分析发现铜离子、镍离子、锌离子分别在-0.230V、-0.150V、-1.122V附近出现明显的吸收峰。处理含铜离子、镍离子、锌离子废水:选择适宜的药剂用量和溶液pH值,30min后铜离子、镍离子、锌离子的残余浓度不再随时间而变化,说明反应已完全,此时溶液中残余离子质量浓度低于国际排放标准,脱除率达97%以上。其中处理含锌废水当pH值达到9.0以后残余锌离子浓度呈上升趋势,脱除率会明显减少。对ISX的交换容量进行研究,得出交换容量随离子浓度和ISX的含硫量的增加而增加。对ISX-Cu、ISX-Ni、ISX-Zn残渣进行分析,发现残渣十分稳定,浸出率低,没有二次污染。只有在强酸或强碱条件下才能浸出部分金属离子。通过参考文献、溶液化学计算、红外光谱分析对ISX去除重金属废水的作用机理研究结果表明:对铜离子的去除,存在化学吸附和物理吸附作用;而对镍、锌等重金属离子来说,仅为物理吸附作用。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-10
插图索引  10-11
附表索引  11-12
第1章 绪论  12-27
  1.1 重金属废水处理研究现状  12-15
    1.1.1 产生重金属废水的主要行业  12-14
    1.1.2 电镀废水的主要性质  14
    1.1.3 重金属离子的主要危害及排放标准  14-15
  1.2 重金属离子去除方法  15-22
    1.2.1 化学法  15-18
    1.2.2 离子交换法  18-20
    1.2.3 吸附法  20
    1.2.4 其他方法  20-22
  1.3 重金属废水处理技术的发展趋势  22
  1.4 水处理絮凝剂-不溶性淀粉黄原酸酯的简介  22-25
    1.4.1 水处理天然有机高分子絮凝剂综述  22-23
    1.4.2 不溶性淀粉黄原酸酯的简介  23-25
  1.5 课题的提出及研究内容  25-27
第2章 不溶性淀粉黄原酸酯的合成  27-33
  2.1 实验原料及仪器  27-28
    2.1.1 实验原料  27
    2.1.2 实验仪器  27-28
  2.2 合成及吸附原理  28-29
    2.2.1 合成原理  28
    2.2.2 吸附原理  28-29
  2.3 ISX的合成及影响因素  29-31
    2.3.1 ISX的合成  29
    2.3.2 ISX的合成的影响因素  29-31
  2.4 ISX的用量  31
  2.5 本章小结  31-33
第3章 电化学分析及ISX处理重金属废水的实验研究  33-50
  3.1 废水的分析方法  33
  3.2 电化学分析  33-34
    3.2.1 铜、镍、锌离子的分析测定方法  33
    3.2.2 电化学分析的优点  33-34
    3.2.3 方波溶出伏安法  34
  3.3 实验  34-40
    3.3.1 仪器与试剂  34-35
    3.3.2 标准液的配制  35-36
    3.3.3 实验方法  36-40
  3.4 ISX处理重金属废水的实验研究  40-47
    3.4.1 ISX处理含铜离子废水的实验研究  40-42
    3.4.2 ISX处理含锌离子废水的实验研究  42-45
    3.4.3 ISX处理含镍离子废水的实验研究  45-47
  3.5 重金属离子浓度对交换容量的影响  47-48
  3.6 后期处理  48-49
  3.7 本章小结  49-50
第4章 ISX吸附重金属离子的机理研究  50-57
  4.1 红外光谱分析  50-53
  4.2 溶液化学计算  53-55
  4.3 作用机理探讨  55-56
    4.3.1 ISX处理铜离子的作用机理研究  55-56
    4.3.2 ISX处理镍离子和锌离子的作用机理研究  56
  4.4 本章小结  56-57
结论与展望  57-59
  本论文的实验研究结论  57
  展望  57-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  63

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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
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