（中南大学化学化工学院，长沙） 摘要：选用丙烯酸-马来酸共聚物（PMA-100）作为络合剂，采用聚合物强化超滤技术处理模拟含铬废水。 研究了聚合物/金属离子质量比(P/M)、溶液pH、盐浓度和运行时间等操作参数对聚合物增强超滤过程的影响。 结果表明：溶液pH、P/M、盐浓度对铬离子截留率影响较大； 在一定条件下，适当提高溶液的pH值有利于Cr的截留； 在一定pH条件下，Cr的增加量增加； pH=5.0、P/M=7时溶液的截留率可达92%以上； 当外界盐浓度增加时，Cr脱除率逐渐降低； 研究还表明，保留率随着小分子竞争性络合剂的存在而降低。 关键词：络合； 超滤； 丙烯酸-马来酸共聚物； 废水处理 CLC 号: TQ028.8, X703.*(ering,ty,,China): (PAM-100)(III).mer /(P/M),pH,time,.(III)n.Cr( III).%,(III).:;;-;引言利用聚合物增强超滤技术回收废水中的金属离子，因为它可以高效地处理大量低浓度重金属废水，具有成本低廉、处理效率高等优点。金属离子的选择性分离、废水中金属盐的回收、工艺简单等优点越来越受到人们的关注[1-9]。
采用聚乙烯亚胺（PEI）络合处理pH=6.0的Cu混合废水。 基金项目：国家自然科学基金资助项目（）。 高国英（1984-），女，硕士研究生。 联系人：**任(1966-)，男，教授，博士，从事环境工程、膜分离技术等研究，E-mail：@yahoo。 保留率可达99.5%以上； [10] 等人。 讨论了羧甲基纤维素（CMC）强化超级废水，优化条件下Cr保留率分别达到99.5%、97.6%、99.1%以上； [11] 等人。 PEI在强化超滤处理含铬废水中，研究了在pH=6、P/M=100等条件下PEI与聚丙烯酸（PAA）的Ni络合作用[12]。 在最佳操作条件下，Ni脱除率分别达到97%和95%以上。 聚合物增强超滤技术中聚合物的选择非常重要。 目前，广泛使用的是聚丙烯酸（PAA）[13,14]和聚乙烯亚胺（PEI）[2,8]。 正在探索每单位分子量具有更多官能团的新型聚合物。 利用聚合物来减少聚合物的用量是该技术的研究热点之一。 对于去除重金属离子、回收贵金属具有巨大的开发价值和应用前景。 丙烯酸-马来酸共聚物价格便宜并且每单位分子量具有许多羧基官能团。 有望成为理想的重金属离子络合剂。 但其作为金属离子络合剂强化超滤处理重金属废水的研究还很少。 报告。
本文采用丙烯酸-马来酸共聚物作为络合剂，研究了聚合物/金属离子质量比（P/M）、溶液pH、盐浓度、小分子络合剂、运行时间等因素对模拟铬-含有废水。 治疗的效果。 实验材料与方法 1.1 实验材料 Cr(NO3)39H2O，国药集团化学试剂有限公司； 丙烯酸-马来酸共聚物(PAM-100)，沉阳新奇日化有限公司，平均相对分子质量510； 柠檬酸，成都科隆化学试剂厂； 氯化钠、硫酸钠，台山化工厂有限公司； 所有药物均为分析纯。 UEIP-503中空纤维超滤膜，截留分子量210，膜面积0.3m，天津满天膜工程技术有限公司； PHS-3C精密pH计，上海精密科学仪器有限公司； 岛津AA-670，日本原子吸收分光光度计； 实验装置流程如图所示。 1-恒温槽； 2-液体罐； 3-泵； 4-阀门； 5-水银压力表； 6-中空纤维膜组件实验装置流程1.2实验方法：将2L铬离子浓度为4mg.L-1的溶液加入料槽中，加入丙烯酸-马来酸共聚物，调节至所需pH，搅拌30分钟使丙烯酸-马来酸共聚物充分溶解并达到络合平衡，然后开启超滤装置。 超滤浓缩液和渗透液均循环回到进料罐。 使用原子吸收光谱法测量铬离子浓度。 2.实验结果与讨论2.1操作压力40kPa、溶液pH=5.0、Cr质量浓度4mg.L条件下聚合物/重金属离子质量比(P/M)对重金属截留率(R)的影响-1。 研究了聚合物/铬离子质量比（P/M）值对废品率的影响。 结果如图所示。 随着PMA-100的截留率增加，添加的PMA-100越多，溶液中络合位点的浓度降低。 越大，越有利于Cr与大分子的络合。
然而，PMA-100的添加量达到了大于92%的废品率。 溶液pH值提高2.2对金属离子截留率的影响是在TMP=40kPa、铬金属离子质量浓度为4mg.L-1时。 结果如图3所示。当pH=2.0~5.0时，随着pH的升高，Cr截留率R迅速增大。 pH 5.0后，随着pH的升高，Cr脱除率R基本保持在93%以上不变。 拦截率影响Cr的竞争过程[13]。 虽然 Cr 可以取代质子化的络合物位点形成金属络合物，但该反应仅在较高 pH 条件下发生。 pH=2.0~3.5的浓度较高。 ，络合位点质子化程度较高，导致Cr浓度较大，废品率R较低； 随着pH值的增加，当pH=5.0时，H、Cr易生成Cr(OH)3沉淀，因此选择最佳pH=5.0。 2.3盐浓度对金属离子截留率的影响实际废水中常常存在其他盐离子，在一定程度上影响金属离子截留率。 当TMP=40kPa时，铬金属离子浓度为4mg/L，P/M=7，考察不同浓度的Cr。 在研究的 pH 范围内，存在 ? 不同程度地降低了金属离子的保留率。 这是因为在水溶液中，浓度影响Cr截留率。 当PMA-100的羧基（—COOH）浓度较高时，不利于Cr的相互排斥，导致PMA-100分子链卷曲、收缩。 聚合物PMA-100的有效半径不利于PMA-100接触的减少和Cr的络合[11,14]2.4柠檬酸的金属离子截留率为TMP=40kPa，铬离子浓度为4mg。 L -1 700mg.L-1 可以看出，在相同pH值下，加入竞争性络合剂柠檬酸后，铬离子截留率降低。
这是因为含有羧基官能团的柠檬酸可以有效络合铬离子，但其分子量相对较小，可以透过超滤膜，导致铬离子截留率下降。 2.5运行时间对膜通量的影响。 当铬金属离子浓度为4mg.L -1 TMP=40kPa时，考察不同料液温度。 当温度一定时，前10分钟通量快速下降，30分钟后基本趋于稳定。 是稳定的； 随着系统温度升高，膜渗透通量增加，这是由于溶液温度升高时粘度降低所致。 从图中可以看出，稳定段的通量相对于初始通量衰减了约17%，表明PMA-100增强型超滤过程中膜污染并不严重。 100 90 80 70 60 50 40 30 20