亞氨基二乙酸型高分子螯合劑的合成及其性能研究.pdf

1、隨著經濟和社會的快速發(fā)展，廢水的排放量日趨增加尤其是水體重金屬污染不但造成了重大的經濟損失，還嚴重危害著各種生物體的健康與生存?；诖?，人們開發(fā)了許多的治理方法，如中和沉降法、電化學法、氧化還原法等傳統(tǒng)處理方法。但是都暴露出在重金屬回收難、處理費用高、沉降效果不理想和出水不達標等一系類問題的缺陷。相對而言，螯合沉淀法處理具有效率高、成本低，還能適用于大規(guī)模廢水污染的治理。其關鍵之處在于螯合劑本身的性能。為此，根據對配位化學和沉降原理的研

2、究，設計并成功合成了具有像EDTA結構類似的高分子螯合絮凝劑。還對其螯合、絮凝性能和螯合機理等問題進行了考察。
　　先以亞氨基二乙腈和環(huán)氧氯丙烷為原料，在四氫呋喃溶劑中進行反應得到中間物，然后再滴加二烯丙基胺反應后將溶劑蒸出，加入引發(fā)劑偶氮二異丙基咪唑鹽酸鹽(AIBA)發(fā)生聚合反應，反應9h小時，得到淡黃色粘稠液體，用乙醇稀釋，然后加入到無水丙酮中沉析提純，反復3次，再放置于真空干燥箱中于60℃下干燥至恒重，得到具有強烈螯合重金屬

3、離子的高分子絮凝劑—亞氨基二乙酸型高分子螯合劑。采用紅外光譜、1HNMR和元素分析對其結構進行了表征。結果均表明，已成功合成了該種類的高分子聚合物。配置了一定濃度的常見的重金屬離子，如Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+和Hg2+為模擬廢水作為處理對象，進一步考察了聚合物投加量以及pH值對其去除效果的影響同時還對絡合態(tài)的離子進行了考察。實驗結果表明了，當聚合物與重金屬離子以等摩爾比加量時即螯合基團-COO-與重金屬離子的比例

4、為1:1時，此時的去除效率最高，經測得殘余重金屬離子的濃度和濁度均能達到國家污水綜合排放標準(GB8978-1996)和國家電鍍污染物排放標準(GB21900-2008)。在處理多種重金屬離子共存時的選擇性時得出聚合物對這四種離子的選擇順序依次為 Cu2+＞Pb2+＞Cd2+＞Zn2+。對其螯合物沉淀物穩(wěn)定性研究時，得出了該螯合沉淀物在中性或弱堿性的條件下比較穩(wěn)定。沉降性能的研究表明，能在短時間內就能完成整個絮凝過程。重金屬離子的回收研

5、究表明，含銅殘渣可以在不同種類不同濃度的酸下進行浸泡回收，在HCl進行回收時最高可達82％，可以通過回收能過實現殘渣的二次利用。
　　對實際廢水的處理：研究聚合物和硫酸鋁投加量以及組成復合絮凝劑時對廢水中的Cu2+、Ni2+以及COD的去除效果影響。得出了單個投加時不能達到國家標準，而采用復合投加時其殘余離子的濃度均達到國家電鍍污染物排放標準。對其沉降性能的考察，沉降時間比模擬廢水的要長但比實際廢水的要短，得出了硫酸鋁在中間起到了

6、增大絮體且易于沉降的作用。對其殘渣的穩(wěn)定性的研究表明，Cu2+、Ni2+在自然環(huán)境的條件下，還算比較穩(wěn)定，不會對環(huán)境造成二次污染。用鹽酸對其殘渣進行浸泡，最大回收率Cu2+可以達到89.5%，Ni2+可以達到90.5%以上。
　　對本聚合物合成設計的思路以及螯合劑與重金屬離子的螯合機理做了充分的理論說明。主要是從常見螯合劑的類型，典型的螯合劑出發(fā)。分析了E D TA的螯合結構和二烷基二烯丙基胺成環(huán)增長的機理出發(fā)，構造出既有螯合結構