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本文在全面综述了当今主要重金属捕集技术基础之上,就其发展趋势,从环境友好性出发,提出以天然玉米淀粉衍生物作为新型重金属捕集剂,创新性地采用配位-超滤水处理技术,将可溶性捕集剂的高比表面、高效率优点与捕集后水样的分离这一矛盾问题有机地融合,并加以解决。本文还研究了捕集剂捕集多种重金属的条件和性能,采用MPT-AES、AAS、FTIR、Zeta电位微电泳仪等现代分析测试手段,对水样捕集前后的金属含量、理化特征进行相关测定。与此同时,就新型捕集剂的捕集机理也进行了初步的探索。结果表明: 1、合成高取代度羧甲基淀粉的适宜反应条件为:碱化温度35℃,醚化温度40℃,醚化时间3小时,乙醇浓度80%,碱化时间70min,碱化阶段加碱量50%,淀粉与氯乙酸的摩尔比为0.8,氢氧化钠与淀粉的摩尔比为2.4,淀粉浓度为4mL/g;合成高取代度交联羧甲基淀粉的适宜反应条件为:交联温度35℃,醚化温度40℃,醚化时间3小时,乙醇浓度80%,碱化时间70min,碱化阶段加碱量50%,淀粉与氯乙酸的摩尔比为0.8,氢氧化钠与淀粉的摩尔比为2.4,淀粉浓度为4mL/g,交联剂用量为淀粉质量的0.04%。 2、CMS处理铅浓度为10.00 mg/L的模拟水样的最适宜实验条件:pH=7.00,捕集剂投入量为30.00 mg/L,DS=0.59,捕集时间为50min,去除率可达100%;CCMS处理镍浓度为20.00 mg/L的模拟水样的最适宜实验条件:pH=7.00,捕集剂投入量为372.00 mg/L,DS=0.60,捕集时间为40min,去除率可达96.4%。 3、pH=7.00的条件下,应用CCMS配位-超滤水处理技术,以满足国家达标排放标准为目标,测定铜、锌、铅、镉的最佳捕剂用量如下:铜溶液浓度20.00 mg/L,DS=0.60,捕集时间为40min,捕集剂投入量为90.00 mg/L锌溶液浓度20.00 mg/L,DS=0.60,捕集时间为40min,捕集剂投入量为154.00 mg/L铅溶液浓度20.00 mg/L,DS=0.60,捕集时间为40min,捕集剂投入量为70.00 mg/L镉溶液浓度20.00 mg/L,DS=0.60,捕集时间为40min,捕集剂投入量为546.00 mg/L 4、对铜、锌、镍、铅、镉都没有水解的条件下,应用CCMS配合—超滤水处理技术,测定等摩尔浓度铜、锌、镍、铅、镉捕集顺序为Pb>Cu>Cd>Zn>Ni。 5、酸和螯合剂对捕集金属后的CCMS有脱附作用,而且不同种类的螫合剂、酸对金属的脱附顺序也不同。实验结果表明,EDTA螫合剂对金属脱附顺序为Cd>Pb>Ni>Zn≈Cu。 6、确定两种重金属捕集剂的捕集机理为:①多羟基配位、螯合作用;②吸附架桥作用;③离子交换作用;④卷扫网捕作用。