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随着电镀行业的快速发展,人们在经济上得到了可观的利益,但生产过程中产生的废水,因含有大量的有毒重金属离子如铬、镍、铜、锌等,如未达标直接排放,不仅会引起大气污染,而且会给人们的生活和身体健康带来影响,因此对重金属离子的深度处理刻不容缓。本论文主要通过复合絮凝及重金属螯合剂处理电镀综合废水中铬、镍离子,先将四种絮凝剂硫酸铝钾、聚合氯化铝、聚合硫酸铁和阳离子聚丙烯酰胺复配找到最佳配比,并通过正交实验进行优化,应用在处理电镀铬镍混合废水中;接着以二乙烯三胺(DETA)、二硫化碳、环氧氯丙烷和氢氧化钠为原料合成了一种重金属螯合剂HMCA,研究了合成工艺的影响因素,考察了不同物料的摩尔比、反应温度、搅拌速度、反应时间等对合成产物的影响,利用红外可见光谱仪(Infrared Visible Spectrometer)、扫描电子显微镜(ScanningElectron Microscope)对原料DETA、 HMCA及捕集重金属铬镍离子相对应的螯合产物的结构、絮体形貌进行了表征分析,详细内容如下:(1)因采用单一絮凝剂处理电镀含铬、镍混合废水,其絮凝效果不理想。于是选择硫酸铝钾、PAC、PFS和CPAM作为考察因素,以ρ[Cr(Ⅲ)],ρ(Ni2+)为指标,确定了正交试验优化条件,将四种絮凝剂经复配其配比m(硫酸铝钾)∶m(PAC)∶m(PFS)∶m(CPAM)=50:35:28:3,应用于处理含铬、镍混合废水,处理后废水中ρ[Cr(Ⅲ)]为0.12mg/L,ρ(Ni2+)为0.26mg/L,低于国家允许排放标准, ρ(不溶物)为265mg/L,与工业用水及生活饮水相近,可作为电镀生产中的循环用水。(2)通过实验研究表明,合成重金属螯合剂HMCA的最佳工艺条件为:Na0H与二乙烯三胺摩尔比为2.7∶1,CS2与二乙烯三胺摩尔比为0.8∶1,反应温度为室温条件下,搅拌速度为200r/min左右,反应时间为3.5h。产品通过红外光谱表征分析,HMCA在1221cm1和1109cm1处出现C═S伸缩振动峰,1502cm1处出现N─C═S中N─C的特征吸收峰,1056cm1、999cm1、971cm1处出现C─S伸缩振动峰,表现为较强的尖峰,表明分子中成功接上了─CSS基团,该螯合剂与预期的目标产物相吻合。(3)重金属螯合剂HMCA分别应用于镀铬、镀镍废水的处理并通过红外光谱谱图,SEM及电子能谱图进行表征分析。在镀铬废水的处理中,螯合产物S与Cr的原子个数比为4.097﹕1,与理论值较接近,确定了最佳pH值及HMCA加入量,使Cr3+去除率达到99.94%,ρ[Cr(Ⅲ)]为0.16mg/L;处理镀镍废水时,螯合产物中S与Ni的原子个数比为4.016﹕1,质量百分比为2.1897﹕1,测得其比例分别与理论值比较接近,基本上按n(—CSSˉ)﹕n(Ni2+)=2﹕1形成螯合物,确定了pH值及HMCA加入量的最佳取值范围, Ni2+去除率大于98.5%, ρ(Ni2+)最低为0.45mg·L-1。(4)研究了复合絮凝-螯合相结合的方法处理镀铬废水,当PAC、 PFS、 CPAM的质量比为10∶12∶1、 pH为7.5时,废水中铬离子的质量浓度大幅度下降,此时上清液中ρ[Cr(Ⅲ)]降为143.26mg/L,再用螯合剂处理经复合絮凝后的废水, HMCA与Cr3+生成稳定的螯合产物,当pH为8.5、HMCA加入量为3.87g/L时,废水中ρ[Cr(Ⅲ)]最低为0.13mg/L。