新型离子交换树脂处理重金属含铬废水的研究

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:KANTB
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来随着我国工业的持续发展,重金属对环境的污染越来越严重,其中以重金属铬的污染最为突出。离子交换树脂作为一种高效的吸附分离载体,在重金属废水处理方面有着广泛的应用。   本文以聚苯乙烯为树脂骨架,用氯乙酰化聚苯乙烯(PS-Acyl-Cl)代替传统的氯甲基化聚苯乙烯,并用此原料制备了结构性能不同的离子交换树脂。该PS-Acyl-Cl原料载体具有以下特点:避免了使用氯甲醚及二氯甲醚等有致癌作用的物质;所用的酰化试剂便宜、易得;酰基化基团对苯环有钝化作用,在苯环的亲电取代中不易发生多取代,消除了氯甲基化反应中存在多取代和二次交联的问题;反应条件温和、操作简单、安全、经济。   本文首先用PS-Acyl-Cl代替传统的氯甲基树脂与三甲胺(TMA)反应制得了新型强碱性阴离子交换树脂PS-Acyl-FMA,并研究了该树脂对于Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明:随着pH的降低,该树脂对Cr(Ⅵ)的吸附量增大,pH=2时有较高的吸附量,约117 mg/g。吸附过程符合Langmuir和Freundlich方程,且为自发放热过程,低温有利于吸附。树脂对于Cr(Ⅵ)的吸附速率较快,35min达到平衡,且动力学研究表明该吸附过程为液膜扩散控制。用5%的NaOH可以将吸附在树脂上的Cr(Ⅵ)解吸,解吸率大于96%,且树脂重复使用性良好。   Cr(Ⅵ)以阴离子形势存在,故根据离子交换原理,弱碱性阴离子交换树脂同样可以对其吸附。因此,本文同样研究了用PS-Acyl-Cl与二乙胺(DEA)反应制得了新型弱碱性阴离子交换树脂PS-Acyl-DEA,同时研究了其对于Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明:该树脂对Cr(Ⅵ)有较高的吸附量,在25℃约263 mg/g,大于文献中报道的弱碱性离子交换树脂和PS-Acyl-TMA,且吸附过程符合Langmuir和Freundlich方程。随着pH的降低,该树脂对Cr(Ⅵ)的吸附量增大,在pH=2时保持较高的吸附量。该吸附过程为自发且放热过程,且为液膜扩散控制。对柱吸附过程进行了优化,确定6 BV/h为最为经济的流速。洗脱剂浓度为5%的NaOH水溶液,且流速为3 BV/h为最为经济的洗脱条件。   Cr(Ⅲ)与Cr(Ⅵ)一样是一种重要的污染源,但不同的是其以阳离子形式存在。本文首先通过PS-Acyl-Cl与乙二胺(EDA)的反应制得了乙二胺化聚苯乙烯树脂(PS-Acyl-EDA),再通过Michael反应,以PS-Acyl-EDA和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)为原料,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂(DMF),碳酸钾为催化剂(K2CO3),四丁基溴化铵(TEAB)为相转移催化剂,制备得到一种新型强酸性阳离子交换树脂PS-Acyl-SO3H。该树脂在pH=5时树脂对Cr(Ⅲ)的吸附量最大。在实验浓度范围内等温吸附过程均符合Langmuir和Freundlich方程,且最大吸附量为18.6208 mg/g。PS-Acyl-SO3H对于Cr(Ⅲ)的吸附在180min达到平衡,且吸附为液膜扩散控制。随着温度的升高,树脂的吸附量略有上升,但总体来讲,在10℃~55℃之间吸附量变化不大。用5%的HCI可以将吸附在树脂上的Cr(Ⅲ)解吸下来,解吸率近100%,且重复5次树脂的吸附量基本保持不变。
其他文献
在很多人的印象中,在城市中才能见到涂鸦。其实,农村也有涂鸦。在渝北区龙兴镇天堡村,80岁的村民吴孝宽就将记忆的故事与社会变化搬上老院子的墙面,与印象中前沿、个性的涂鸦
  目的:探讨集束化干预策略对膝关节镜术后患者进行早期的预防护理,来降低术后下肢深静脉血栓的形成。方法:本研究通过对268例膝关节镜术后的患者进行集束化干预策略,包括早期
会议
科学教学的改革一直没有停止过前进的脚步,利用导学案教学就是我们正在尝试的一种教学模式。对于如何设计和利用导学案,我们有如下几点收获:
  目的 探讨“集束化管理”在80岁以上高龄髋关节置换术后患者护理的应用及效果。方法 选择我院2011年1月至2013年12月80岁以上行髋关节置换术的高龄患者18例,其中全髋关节
本文简要介绍了电解法制备三氟化氮气体工艺特点,及在电解工业生产中存在的电解电压、温度波动不易控制,电解液的酸度和氨含量呈下降趋势并超出浓度范围,三氟化氮气体平均产
锆基固体超强酸具有酸性强、活性好、选择性高、易与产物分离、不腐蚀设备、环境污染小、重复使用性能好等优点,是一种绿色高效、安全环保的新型催化剂。然而,由于SO42-/ZrO2固
  目的 探讨多模式牵伸训练对膝关节半月板桶柄样撕裂术后伸直障碍的康复护理疗效观察。方法 对2013年1月到2014年10月,病程3月-2年的半月板桶柄样撕裂术后出现伸直障碍63例
  目的:探讨痛风性膝关节炎的特点及与化脓性膝关节炎的鉴别,痛风性膝关节炎误诊为化脓性膝关节炎的原因及避免误诊的措施,提高对痛风性膝关节炎的诊疗水平。方法:回顾分析自20
会议
光合作用是地球上最重要的化学反应,地球上所有生命活动所需要的能量,均是由光合生物通过光合作用提供的。集胞藻,Synechocystis sp.PCC6803是研究光合作用的模式生物之一。ApcE
随着大庆油田的逐年减产,中国石油天然气股份有限公司大连石化公司(以下简称“大连石化”)加工的原油越来越依赖于进口,尤其2000万吨/年配套改造项目建成投产后,作为国内加工能