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电镀废水是现今的一种主要工业污染。功能性高分子材料吸附技术是去除水中的高浓度重金属离子是最简单有效的方法,同时对其进行电化学解吸还能有效回收金属离子。电渗析(ED)和离子交换技术结合起来,连续去除低浓度重金属离子的方法被称为电去离子技术(EDI),它不造成二次污染,具有广泛应用前景。本论文用实验室自制接枝聚丙烯非织造布吸附处理高浓度铜离子废水,然后利用EDI技术处理低浓度铜离子废水,充分发挥两种技术各自优点,具有一定实用价值。首先,制备了苯乙烯与丙烯酸共同接枝和浓硫酸磺化改性聚丙烯非织造布(PP-g-(SPS-co-PAA));其次,探讨了接枝磺化改性聚丙烯非织造布对模拟铜离子电镀废水吸附性与电化学解吸的重复利用性,其中,重点研究了电化学吸附与电化学解吸的影响因素,并利用扫描电镜、红外光谱、热分析等方法表征了改性前后的聚丙烯非织造布、离子交换膜和离子交换树脂的结构与性能;最后,基于淡水室和浓水室的电导率、p H、铜离子浓度和膜堆电流等,对比了吸附法-电去离子技术(AS-EDI)和电渗析法-电去离子技术(ED-EDI)两种运行模式的对于低浓度铜离子废水的处理效果。结论如下所示:(1)单纯接枝的PS分布在PP纤维的表面,PS与PAA共聚接枝物均匀覆盖在PP非织造布表面且倾向于渗透进非织造布的内部。丙烯酸共聚接枝有效地改善了聚苯乙烯的磺化作用。油性交联剂的加入使非织造布变得柔软,但接枝物易剥落,接枝率显著下降。(2)PP-g-(SPS-co-PAA)非织造布10次吸附率都在88%以上,吸附量也维持在140mg/g以上,10次重复性的电化学解吸试验证实了离子交换非织造布的重复利用性。(3)通电吸附时,阳离子交换膜在吸附铜离子的同时还释放出单价阳离子如钠离子或者氢离子,故电流会增加,阴阳极表面形成的氢气和氧气致使短期电流下降;通电解吸时,离子交换非织造布表面铜离子解吸的同时还会吸附单价阳离子或者氢离子,但铜离子导电性低于氢离子或者钠离子,通常电解吸电流趋于减小。(4)随着阴阳极板间距离增大,电解电流明显降低。由于阴阳极表面气体释放(氢气与氧气),对电流的扰动大。两极板间距离越近,电解电流扰动程度越大。氢气与氧气气泡使电流下降。(5)接枝改性非织造布随着丙烯酸含量增加,吸附率、解吸率和电流效率均明显增大。单体比例3:3时生成黑色沉淀物明显多于前两者。Cu SO4作为解吸溶液是较好的选择,较理想的电化学解吸电压为20V。(6)99块PP-g-(SPS-co-PAA)接枝非织造布吸附1000mg/L Cu2+的硫酸铜溶液,过滤后的Cu2+浓度为84.8mg/L,去除率为91.52%。电渗析装置运行50h后淡水室的Cu2+平均浓度为102mg/L,平均去除率达到89.8%。吸附法在高浓度铜离子去除率上要优于电渗析法。(7)AS-EDI模式运行时树脂工作区域增大,剥落接枝物增大了吸附量,提高了铜离子去除率。ED-EDI模式淡水室二中失效区域更大,树脂老化更严重。AS-EDI模式处理重金属废水更优异。本文特色与创新之处:(1)本文特色之处在于:同时对电化学吸附与电化学解吸过程进行详细研究,这为快速处理高浓度重金属离子废水提供理论与技术支撑;分别利用AS-EDI与ED-EDI处理模拟铜离子废水,发现AS-EDI铜离子去除效果更好。(2)本文创新之处在于:对聚丙烯非织造布采用双单体接枝和进一步磺化改性的方法,解决了单纯接枝苯乙烯磺化程度低的根本缺陷;从接枝非织造布制备到吸附处理高浓度重金属离子废水,最后再用电去离子技术处理低浓度金属离子废水,形成一套方便可行的高浓度高价金属离子废水的处理技术。