高分子重金屬絮凝劑MCC制備及除銅去濁性能
中國污水處理工程網(wǎng) 時間:2014-8-17 9:51:56
污水處理技術(shù) | 匯聚全球環(huán)保力量,降低企業(yè)治污成本
摘要:以殼聚糖、L-半胱氨酸為原料,通過酰胺化反應制備了一種具有重金屬捕集功能的高分子重金屬絮凝劑-2-氨基-3-巰基丙酰殼聚糖(MCC)。以含銅廢水為處理對象,通過正交實驗研究了MCC的最佳制備條件,對其除銅性能進行了全面探討,并對絮體形貌進行了觀察和分析。
結(jié)果表明,在最佳條件下制得的MCC具有除濁和捕集重金屬離子雙重功能,形成的絮體量較大、沉速快,出水水質(zhì)好,重金屬回收率較高,殘渣穩(wěn)定,不易造成二次污染,絮體分形維數(shù)越小,空隙越多,除銅效果越好。
天然水體中含銅極少,主要來自工業(yè)廢水。銅不僅對水的色、嗅、味等性狀產(chǎn)生影響,而且對水體自凈作用也有一定的干擾。此外,它對人類及低等生物和農(nóng)作物的毒性也較大。人體長期吸入過量銅后,會抑制酶的活性,刺激消化系統(tǒng),造成肝硬化,記憶力減退、注意力不集中等癥狀,還可出現(xiàn)多發(fā)性神經(jīng)炎、神經(jīng)衰弱綜合癥等;同時,銅還是很重要的有價金屬,因此,有效回收廢水中的銅十分必要。
多年來,人們不斷地開發(fā)和改進重金屬廢水的處理方法和技術(shù),產(chǎn)生了諸如中和沉淀、吸附、電凝聚等方法。但這些處理方法在展現(xiàn)各自優(yōu)點的同時,也存在適用范圍小,殘渣不穩(wěn)定、回收困難等缺點。因此,高效實用的含銅廢水處理方法及藥劑仍是目前研究的熱點。
殼聚糖是甲殼素脫乙酰的產(chǎn)物,其分子中含有-OH和-NH2等活性基團,可與過渡金屬離子發(fā)生配位反應形成穩(wěn)定的配合物,是天然高分子絮凝劑,并具有原料來源廣泛、生產(chǎn)過程簡單、無毒、易生物降解等優(yōu)點。但殼聚糖分子內(nèi)、分子間存在強的氫鍵締合作用,呈緊密的晶狀結(jié)構(gòu),只能溶于稀酸和某些特定的溶劑,極大地限制了其應用范圍。因此,有必要對殼聚糖進行化學改性,以改善其溶解性和絮凝性能。
基于此,筆者以殼聚糖(chitosan,CTS)為原料,在活化劑碳二亞胺鹽酸鹽(EDC.HCl)的作用下,通過酰胺化反應將左旋半胱氨酸(L-CySH)上重金屬離子的強配位基-巰基引入CTS分子,得到高分子重金屬絮凝劑-2-氨基-3-巰基丙酰殼聚糖(2-amino-3-mercapto-propionyl chitosan,MCC)。它不僅可以發(fā)揮架橋作用,降低濁度及顆粒狀的重金屬含量,而且可利用配位螯合作用去除溶解態(tài)重金屬,使含重金屬廢水的處理過程更加簡單高效。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
1實驗原理
1.1 MCC的制備原理
詳情請點擊下載附件:高分子重金屬絮凝劑MCC制備及除銅去濁性能