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含有大量重金属的电镀废液不仅污染环境、造成资源的浪费,还制约了电镀工业的发展。采用传统的化学沉淀法进行处理,排放水中的重金属离子含量仍较高,难以达到排放标准,还会造成二次污染。因此,采取有效的处理手段,降低电镀废水排放中重金属浓度,同时又不产生二次污染,具有重要的环境和经济效益。
本研究以木薯淀粉为原料,与N-羟甲基丙烯酰胺(N-MA)、二乙烯三胺(DTA)、二硫化碳等进行逐步反应,制备出具有螯合和絮凝双重效果的重金属螯合剂-二硫代氨基甲酸改性淀粉(DTCS),且螯合剂在水中高度分散;考察了诸影响因素对各步反应的影响,得出了最佳合成条件。
本研究讨论了不同条件下螯合淀粉对重金属离子的重金属去除效果,结果显示:在单一离子溶液中,温度对重金属的去除无明显影响;pH值、螯合剂用量和搅拌时间对去除率影响较大;在同样的条件下螯合淀粉对金属离子的螯合强弱顺序为Cu2+>Cd2+>Pb2+>Ni2+>Cr3+;多种重金属离子共存或者有Na+、K+离子存在对去除率均有优化趋势;络合物存在不利于重金属离子的去除,但影响不显著。将螯合淀粉的絮凝性与常用絮凝剂Al2O3和聚丙烯酰胺(PAM)进行比较,其絮凝效果明显优于后两者。螯合淀粉在含铜离子的实际电镀废水应用结果显示:对于Cu2+浓度为30 ppm,体积为25 mL的实际电镀废水合适的去除条件是:螯合剂用量为0.1 g、搅拌时间为90 min、最佳pH值6~7,此时去除率为99.97%、出水浓度为0.009 ppm。本研究采用了FTIR、XRD、TG-DSC、SEM等表征方法对产物进行了结构表征,证明了产物有新的基团加入。