Gemini膠團(tuán)強(qiáng)化超濾法處理含鉛廢水的研究.pdf

1、眾所周知，鉛是一種有毒的重金屬元素，其隨著人類的飲食進(jìn)入人體，并在人體內(nèi)富集。當(dāng)鉛的攝入量超過5 mg/Kg將對(duì)人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，會(huì)損壞人體的腎臟、肝臟和生殖系統(tǒng)，并影響人體內(nèi)細(xì)胞再生以及大腦功能。工業(yè)含鉛廢水是水體重要的污染源，對(duì)含鉛廢水進(jìn)行預(yù)處理，使其達(dá)到法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)再排放，是控制水體鉛污染最有效的途徑。目前含鉛廢水處理方法主要包括化學(xué)沉降法、吸附法、浮選法和電化學(xué)法等。然而，這些方法普遍存在能耗大、工藝復(fù)雜、處理?xiàng)l件苛刻等缺點(diǎn)，因

2、而大大限制了上述方法的應(yīng)用與推廣。
　　近年來，新興的、處理重金屬廢水的技術(shù)-膠團(tuán)強(qiáng)化超濾法（簡(jiǎn)稱MEUF）因其具有能耗低、截留率高、對(duì)低濃度含鉛廢水處理效果好等特點(diǎn)而得到了研究者的廣泛關(guān)注。然而膠團(tuán)強(qiáng)化超濾法存在表面活性劑投料量大，易引起水體二次污染的問題。這一問題成為其應(yīng)用的瓶頸。本論文基于以上研究現(xiàn)狀，制備了一種Gemini表面活性劑，依據(jù)Gemini表面活性劑具有較低臨界膠束濃度的特征，大大降低了表面活性劑的投料量，有效地

3、避免了水體二次污染的狀況。本論文的主要研究?jī)?nèi)容有：
　?。?）采用價(jià)格低廉的EDTA等原料制備陰離子型Gemini表面活性劑，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和純度進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，所制備的化合物為目標(biāo)產(chǎn)物，且具有很高的純度。
　?。?）所制備的Gemini表面活性劑進(jìn)行膠團(tuán)特性研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，其臨界膠束濃度為1.273×10-4 mol/L，較傳統(tǒng)表面活性劑降約2個(gè)數(shù)量級(jí)；膠團(tuán)在濃度為1個(gè)臨界膠束濃度（簡(jiǎn)稱CMC）時(shí)穩(wěn)定性最高。

4、　?。?）所制備的Gemini表面活性劑在MEUF法處理含鉛廢水的研究。Gemini表面活性劑與MEUF的聯(lián)合應(yīng)用在下文中均簡(jiǎn)稱為GMEUF(Gemini Micellar Enhanced Ultra-filtration,縮寫：GMEUF)。處理含鉛廢水的研究結(jié)果表明， GMEUF法處理含鉛廢水與傳統(tǒng)MEUF法相比，表面活性劑的使用量降低約100倍；表面活性劑截留率高約2倍；表面活性劑的排放量降低約300倍。最后，本文對(duì)GMEUF法

5、處理含鉛廢水的最佳工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，確定了最優(yōu)的工藝條件。在此最優(yōu)工藝參數(shù)下運(yùn)行，滲透液中鉛離子的濃度為0.1919 mg/L（國家排放標(biāo)準(zhǔn)為0.5 mg/L）；滲透液中表面活性劑的濃度為1.343×10-5mol·L-1；鉛離子的截留率為98.08％；表面活性劑截留率為89.42%；滲透通量為55.67 L·m-2·h-1；回收比為31.69%。同時(shí)確定GMEUF法中膜體污染形勢(shì)為中間膜孔堵塞；表面活性劑對(duì)鉛離子的吸附符合Freun