【摘 要】
：
随着经济、技术的发展,生产生活中产生了大量重金属废水,其中含Cu2+废水主要来源于电镀、矿山开采、印刷电路板、印染等。微量的Cu2+可以促进人体内血红素的合成和铁的吸收,但是过量摄入Cu2+会对人体产生不利影响。目前,常用的Cu2+处理方法主要包括化学沉淀法、膜过滤法、混凝-絮凝法、吸附法等,其中絮凝法以其较高的去除率、简便的操作方法而备受关注。聚丙烯酰胺及其衍生物是水处理中常见的有机高分子絮凝剂
论文部分内容阅读
随着经济、技术的发展,生产生活中产生了大量重金属废水,其中含Cu2+废水主要来源于电镀、矿山开采、印刷电路板、印染等。微量的Cu2+可以促进人体内血红素的合成和铁的吸收,但是过量摄入Cu2+会对人体产生不利影响。目前,常用的Cu2+处理方法主要包括化学沉淀法、膜过滤法、混凝-絮凝法、吸附法等,其中絮凝法以其较高的去除率、简便的操作方法而备受关注。聚丙烯酰胺及其衍生物是水处理中常见的有机高分子絮凝剂,通常被用于去除废水中的色度、浊度、藻类等污染物,在重金属废水的处理中,聚丙烯酰胺本身不能有效去除溶解态的重金属离子,通常被当作助凝剂使用,直到研究发现将重金属的强配位基团接枝到PAM分子链上,能赋予PAM捕集重金属的能力。本论文在期研究的基础上,以聚丙烯酰胺（PAM）为母体,将重金属配位基团巯基接枝到PAM分子链上,制备出具有重金属螯合能力的絮凝剂巯基乙酰化羟甲基聚丙烯酰胺（MAMPAM）。以往絮凝剂去除重金属性能的研究中,大多集中在采用单因素法考察每个影响因素的单一作用,而未对各影响因素的条件进行优化,也未考察因素之间的交互作用。本文以水样初始p H值、Cu2+初始浓度以及MAMPAM投加量/Cu2+初始浓度为3个变量,以Cu2+去除率为响应值,利用响应面法中的CCD原理研究MAMPAM除Cu2+的最优絮凝条件和各因素之间的交互作用,实验中将Cu2+浓度值划分为低、中、高3个浓度段,并在此基础上考察共存物质（无机阳离子、无机阴离子、有机配位剂及浊度）以及絮凝水力条件对MAMPAM除Cu2+性能及模型的影响。主要研究结果如下:（1）低、中和高浓度段建立的响应面模型的P值分别为0.0083、＜0.0001和0.0002,失拟项的P值分别为0.0669、0.0510和0.0542,说明3个响应面模型均显著、失拟项均不显著,模型可靠;模型的决定系数R~2值分别为0.8241、0.9415和0.9199,说明模型具有较好的相关性。（2）利用响应面法优化不同浓度段MAMPAM除Cu2+的絮凝条件,其中,低浓度段:水样初始p H值为6.0、Cu2+初始浓度为14.0 mg/L、MAMPAM投加量/Cu2+初始浓度的比值为6.5:1;中浓度段:水样初始p H值为6.0,Cu2+初始浓度为42.1 mg/L,MAMPAM投加量/Cu2+初始浓度为5.5:1;高浓度段:水样初始p H值为5.8,Cu2+初始浓度为65.6 mg/L,MAMPAM投加量/Cu2+初始浓度为3.7:1。（3）通过模型适用性分析,Cu2+去除率的实验值与响应值的相对误差值基本均在-5%～+5%范围内,说明模型的适用性均较好;各优化条件下测得Cu2+去除率分别为89.99%、92.88%和95.05%,模型得到的Cu2+去除率的响应值分别为93.72%、93.65%和98.52%,相对误差值分别为-3.98%、-0.82%和-3.52%,均在-5%～+5%范围内,表明模型拟合性较好。（4）体系中共存无机阳离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+)和阴离子(Cl-、NO3-、SO42-)对MAMPAM除Cu2+性能和模型的影响整体较小;共存有机配位剂（焦磷酸钠、柠檬酸钠、EDTA）和浊度对MAMPAM除Cu2+性能和模型均有较大的影响,其中共存EDTA的影响最大,均为抑制作用。（5）絮凝实验的水力条件（快搅时间、快搅速度、慢搅时间、慢搅速度）会对MAMPAM除Cu2+性能和模型产生影响,以抑制作用为主。
其他文献
甘肃省作为一个以农业产业化发展为主的西北大省,农村地区面积广阔,水资源匮乏,农村人口基数大。其农村地区的生活污水主要以厨卫、洗涤等为主,成分简单,重金属等有害物质含量少,目前普遍的排放方式对土壤及地下水存在一定的污染隐患。同时农村地区农药的过度使用加重了对土壤及地下水的污染程度。因此为了加快建设美丽乡村进程,对农村地区典型污水在黄土中的运移规律的研究有重要意义。研究采用室内试验与软件模拟相结合的模
石油化工领域能耗占据终端能耗相当比例,其制冷换热量大面广,高效换热器的研究和应用成为亟需。螺旋交叉缠绕管式换热器是一种新型高效节能的换热设备,虽然传热原理属于管壳间壁式换热器,但完全突破了传统管壳式换热器的设计思路,在材料、形状、结构等方面都独具特点,同等条件下,换热系数是传统管壳式换热器的2～3倍,节能15%以上,单位容积下螺旋交叉缠绕管式换热器换热面积是普通管壳式换热器的2倍左右。螺旋交叉缠绕
近年来,水资源短缺一直是影响人类社会发展的问题之一,膜分离技术作为一种能耗低、操作简单、分离效果好的水处理技术,在污水处理与水资源回用领域获得了越来越多的关注。应用最广泛的分离膜是采用界面聚合法制备的聚酰胺膜,主要包括反渗透膜和纳滤膜。聚酰胺膜具有良好的离子分离能力,在水处理工艺中扮演着重要的角色。但是,聚酰胺膜的分离性能仍是限制其更广泛应用的问题之一。为了提高聚酰胺膜的分离性能,研究者常会使用纳
黑河中游地区降水稀少,水资源短缺,但该区域景观类型众多,各景观类型生态需水量各不相同。因此本文以黑河中游作为研究区,探究该区域不同景观类型的土壤水分状况,旨在为黑河中游地区水资源合理配置、防风固沙工程建设提供相关依据。本研究于2021年5-9月（雨季）对研究区不同景观0-100 cm竖直剖面上土壤水分进行观测,并进行相关分析研究。主要成果如下:（1）黑河中游各景观类型土壤体积含水率总体表现为:河岸
近年来,随着造纸、印染、农药及医药等的迅速发展,生产中间体氯酚（CPs）类物质造成的水污染问题日趋严重,因此,其治理和修复是目前亟需解决的环境难题。在众多的水处理技术中,利用纳米零价铁的强还原性和Fenton技术的强氧化性处理CPs污染水体成为环境科学领域的研究热点。本文以磁性纳米Fe3O4负载的纳米零价铁（n ZVI）为催化剂,构建类Fenton体系对三种典型CPs（即,对氯苯酚（4-CP）、2
随着检测技术的增强,在水体中逐渐发现了内分泌干扰物、药品及个人护理品等难降解、高毒性的新兴污染物,它们无法通过传统的生物处理法去除,因此发展出了低耗高效的高级氧化技术,其中以过硫酸盐为氧化剂的高级氧化技术因低成本,高氧化还原电位,p H适用范围广等优点成为研究热点。改性生物炭因成本低、比表面积大、活性高等优点成为常用的催化剂。本文选择西北地区常见且商业化应用成熟的两种植物制备的生物质产品:沙蒿胶和
近年来,如何从水环境中有效去除药物和个人护理产品（PPCPs）成为全球关注和研究的热点。传统废水处理技术无法完全去除这些物质,致使PPCPs通过各种途径进入到水环境中,尽管PPCPs的残留浓度通常在ng/L-μg/L之间,但持续输入到自然环境中的PPCPs总量相对较高,长期暴露于PPCPs可能会诱发“三致”毒性、遗传毒性等毒理学效应。因此,如何经济有效的针对性去除这些污染物质,对于水体污染修复具有
近年来,土壤多环芳烃（PAHs）和重金属复合污染问题日趋严峻。在复合污染土壤治理修复技术中,围绕植物开展的联合强化修复成为新的途径,其中化学强化植物修复技术备受关注。本研究采用了一种易降解的新型螯合型表面活性剂N-十二酰基乙二胺三乙酸盐（LED3A）作为螯合增溶活化试剂,用于研究LED3A对植物修复污染土壤的强化效果。初步探究了LED3A对土壤中Cd和芘的增溶解吸效果,以分析其用于强化植物修复的可
兰州市位于中国半干旱地区,特殊的河谷盆地地形,非常不利于大气污染物的扩散,加之高温强紫外线的气象条件,以及近年来石化产业大气污染物的高浓度排放,抬升了兰州市整体大气臭氧（O3）的污染水平。2019年4月25日至6月15日,兰州市西固工业区大型石化企业进行停产检修,在此期间出现臭氧及其前体物VOCs浓度显著下降的情况。本学位论文研究将该时段称为“检修期”。其后的2019年6月15日至8月31日时段,