重金屬捕集劑EDTC的制備及對酸性電鍍廢水絡(luò)合重金屬的去除特性研究.pdf

1、電鍍廢水作為重金屬廢水的重要來源，隨著電鍍廢水排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，廢水中的絡(luò)合態(tài)重金屬的高效去除成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。二硫代氨基甲酸鹽(Dithiocarbamate，DTC)類重金屬捕集劑，對絕大多數(shù)重金屬離子，甚至是絡(luò)合態(tài)重金屬離子，都具有較強(qiáng)的螯合能力，但其在酸性反應(yīng)體系中效果一般不甚理想。本文旨在合成一種高效的多DTC基團(tuán)的巰基類重金屬捕集劑，用于去除酸性電鍍廢水中絡(luò)合銅和低濃度絡(luò)合鎳。
　　本文首先合成一種多DTC基團(tuán)的巰基

2、類重金屬捕集劑N，N-雙（二硫代羧基)乙二胺，命名為EDTC，并通過紫外光譜、紅外光譜、元素分析對EDTC結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。主要內(nèi)容如下:以乙二胺和二硫化碳為原料，無水乙醇和去離子水的混合溶液為溶劑，選用混合反應(yīng)法高效制備了EDTC。考察了氫氧化鈉用量、有機(jī)溶劑、二硫化碳用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等對EDTC產(chǎn)率的影響，最佳制備條件為:混合有機(jī)溶劑∶V（乙醇）/V(H20)=1∶2;乙二胺、二硫化碳的摩爾比n（乙二胺）∶n（二硫化碳）=1∶2

3、.5;反應(yīng)溫度25℃，反應(yīng)時間2.Oh，EDTC的產(chǎn)率為82.39％。紫外光譜、紅外光譜、元素分析結(jié)果表明EDTC分子中具有二硫代氨基甲酸基團(tuán)，EDTC的分子式為N2C4H8S4,其分子結(jié)構(gòu)中有二個DTC基團(tuán)，能有效去除絡(luò)合重金屬。EDTC不溶于丙酮、四氯化碳、無水乙醇，微溶于水，易溶于NaOH溶液。EDTC的熔點(diǎn)為158℃。
　　其次，將EDTC分別用于去除酸性絡(luò)合銅和低濃度絡(luò)合鎳?？疾炝薊DTC投加量、反應(yīng)體系pH、反應(yīng)時間、

4、沉淀時間、絮凝劑PAM等因素對處理效果的影響。結(jié)果表明:對于Cu2+濃度為50 mg/L的EDTA-Cu、 CA-Cu（檸檬酸銅）、TA-Cu（酒石酸銅）三種模擬酸性絡(luò)合銅廢水，pH值范圍為3～9,EDTC投加量為MEDTC/MCu=8（質(zhì)量比），反應(yīng)時間3min，PAM投加量為1 mg/L，出水Cu2+濃度均低于0.25 mg/L，去除率達(dá)到99.5％以上。對于Ni2+濃度為5 mg/L的CA-Ni（檸檬酸鎳）、TA-Ni（酒石酸銅）

5、、SP-Ni（焦磷酸鎳）三種模擬酸性絡(luò)合鎳廢水，pH為4～8,EDTC投加量分別60mg/L、55 mg/L和70 mg/L，反應(yīng)時間2min，PAM為1 mg/L，對應(yīng)去除率分別為99.31％、99.23％和99.51％。殘留Cu2+、Ni2+濃度達(dá)到《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB21900-2008)》中關(guān)于Cu、Ni污染物特別排放限值要求。
　　最后，采用紅外光譜、元素分析等方法研究了EDTC去除酸性絡(luò)合銅/鎳的機(jī)理，結(jié)果表明: