退役去污废水的快速处理与回用(唐双凌)

南京理工大学唐双凌NanjingUniversityofScience&Technology退役去污废水的快速处理与回用报告一：脲醛螯合树脂对水中Pb2+、Sr2+的吸附研究主要内容研究背景及意义脲醛螯合树脂的合成及表征脲醛螯合树脂对水体中Pb2+、Sr2+的吸附研究脲醛螯合树脂减量化研究结论与展望23高压水射流去污的循环利用研究背景及意义问题：退役废水如何快速处理？4可能的途径：1、材料2、设备3、工艺研究背景及意义研究背景及意义水体中存在重金属超标现象，铅是主要重金属污染物之一对治理水体中重金属和放射性污染提供一种经济、可行有效的方法。脲醛树脂对水体中Pb2+、Sr2+的吸附研究主要研究内容主要研究脲醛螯合树脂对水体中Pb2+、Sr2+的吸附性能；探讨了恒温振荡和强力剪切条件下树脂对Pb2+和Sr2+的吸附性能。研究背景对水环境保护以及人体的健康均有重要的意义2011年日本福岛核泄漏事故，其中放射性Sr主要的放射性核素之一2012年《中国环境状况公报》新华社报道研究意义5脲醛树脂对金属离子的吸附可行性分析CH2NNHCH2OHOnCH2NNHCH2ONHCNHCH2ONHCNHCH2OHOn-2H2O(n-1)CH2NNHCH2OHOCHOH2CHNNH2OCH2NNHCH2OOCH2HNCNH2OH2O……图1脲醛树脂与金属离子形成络合物的示意图6脲醛树脂合成方法123碱性阶段酸性阶段碱性阶段7基本性能表征表2.1F/U摩尔比对脲醛树脂性能指标的影响编号pH值固化时间（s）固含量（%）游离甲醛含量（%）贮存期（d）外观NH4Cl（NH4）2S2O8UFⅠ7.5~8.0-175.555.610.0330乳白色UFⅡ7.5~8.0-15152.220.1330UFⅢ7.5~8.019213950.00.1430UFⅣ7.5~8.0140.59948.540.2030UFⅤ7.5~8.0907245.790.9530半透明表2.2缩聚阶段反应时间对脲醛树脂性能指标的影响编号pH值固化时间（s）固含量（%）游离甲醛含量（%）贮存期（d）外观NH4Cl（NH4）2S2O8UFⅢ-17.5~8.023417149.950.2030乳白色UFⅢ7.5~8.0194.513950.00.1430UFⅢ-27.5~8.017513749.500.17308小结合成工艺相同条件下，脲醛树脂的相对分子量随F/U尔比的增加而增加。同一F/U摩尔比下，缩聚时间的长短影响聚合物的相对分子量，时间越长，缩聚程度越高。9脲醛树脂对水体中Pb2+和Sr2+吸附研究试验方法取滤液，检测目标离子浓度已知浓度含铅或锶废水恒温振荡或强力剪切乳化处理静置、过滤计算去除率控制初始废液的pH投加树脂控制反应条件：反应时间、温度图2脲醛树脂对Pb2+或Sr2+吸附性能试验流程图10恒温振荡条件下脲醛树脂对Pb2+和Sr2+的吸附效果图3脲醛树脂与Pb2+和Sr2+形成螯合物的FT-IR谱图和脲醛树脂的FT-IR谱图吸附前后脲醛树脂结构分析11吸附前后脲醛树脂表观形貌分析图4吸附Pb2+和Sr2+前后脲醛树脂的SEM图注：（a）吸附前；（b）吸附Pb2+后；（c）吸附Sr2+后（a）（b）（c）12脲醛树脂对水体中Pb2+或Sr2+的吸附效果0204060801001200.811.21.42去除率/(%)不同F/U摩尔比的脲醛树脂铅的去除率锶的去除率0102030405060708030min60min120min去除率/(%)缩聚阶段不同反应时间的脲醛树脂铅的去除率锶的去除率图5不同F/U摩尔比的脲醛树脂对Pb2+和Sr2+去除率的影响图6不同缩聚时间的脲醛树脂对Pb2+和Sr2+去除率的影响1302040608010002040608010002468吸附后溶液Pb2+浓度Ce/(mg/L)去除率/(%)脲醛树脂加入量/(mL)去除率Ce图7脲醛树脂加入量对Pb2+去除率的影响02040608010002040608010002468吸附后溶液Sr2+浓Ce/(mg/L)去除率/(%)脲醛树脂加入量/(mL)去除率Ce图8脲醛树脂加入量对Sr2+去除率的影响脲醛树脂投加量对Pb2+或Sr2+去除率的影响14024681012141618050010001500吸附容量/(mg/g)铅溶液的初始浓度/(mg/L)10℃25℃40℃051015202530354045020004000600080001000012000吸附容量/(mg/g)锶初始浓度/(mg/L)10℃25℃40℃图9脲醛树脂对Pb2+的吸附等温线图10脲醛树脂对Sr2+吸附等温线吸附等温线15表3.2Pb2+和Sr2+的Langmuir等温回归线温度（℃）等温回归方程KqmRPb2+101/q=207.9（1/ρe）+0.0833.99×10-412.050.9322251/q=43.72（1/ρe）+0.0255.72×10-4400.9955401/q=17.17（1/ρe）+0.0084.66×10-41250.9849Sr2+101/q=185.3（1/ρe）+0.0482.59×10-420.830.9333251/q=100.4（1/ρe）+0.0363.59×10-427.780.9731401/q=91.82（1/ρe）+0.0111.20×10-490.910.9945吸附等温线1617