摘要 :利用水不溶性接枝走基淀粉(简称ISC) 去除废水中Cue'和Zn2+。研究结果表明，时于铜溶液初始质量浓度为14 mg/L, ISC投加量为1.4 g/L, pH值为10，反应时间为20 min时，去除铜离子的效果为最佳;对于锌溶液初始质童浓度为10 mg/L, ISC投加量为1.7 g/L, pH值为10，反应时间为20 min时，去除锌离子的效果为最佳。用ISC处理实际电镀废水，能达到国家排放标准。
关键词:接枝数基淀粉;电镀废水;金属离子
中图分类号:X703.1
文献标识码:A
文章编号:1009 - 2455 (2006 )05 - 0050 - 04
淀粉是一种资源丰富，价廉易得的天然高分子化合物。对淀粉进行接枝共聚改性得到的接枝梭基淀粉(ISC )，能用于金属离子废水的处理。接枝梭基淀粉与废水中重金属离子的作用既有物理吸附又有鳌合作用，其鳌合作用是因为梭基能与重金属离子形成难溶于水的鳌合物沉淀。周国平等人用淀粉与丙烯睛接枝并皂化制得ISC能有效去除电镀废水中Cd2+, Cr'+。汪玉庭等人对ISC去除水体中Cd2+, Pb2+、Hg2+、Cr3+等离子的效果进行探讨，并取得良好效果。金漫彤研究发现在pH为6-8，吸附时间大于2h的条件下，淀粉接枝丙烯酸聚合物对Cr(V1)具有最佳吸附效果。而对于用ISC去除电镀废水中Cu2+ 、, Z n 2+ 还未见报道。本文探讨了ISC去除电镀废水中CU2+. Z n2+的影响因素，并对实际电镀废水进行处理。
1 ISC的制备
将 5g 木薯淀粉及40m L蒸馏水加人到装有电动搅拌器，冷凝管，温度计及导气管的500 mL四口烧瓶中，通氮气搅拌，于70℃恒温糊化30min，然后冷却至一定温度，加人过硫酸按水溶液，10 min后滴加预中和的丙烯酸溶液，滴加完毕后加人亚硫酸氢钠溶液反应一段时间，再加人N'N亚甲基双丙烯酞胺交联剂反应一段时间，得到的产物倒人烧杯，加人适量95%的乙醇，搅拌，静置，过滤，再加人乙醇洗涤一次后于80℃恒温烘箱内干燥至恒重，得ISC产品。
2 试验方法
采用分析纯的铜粉、锌粒溶于酸中配制成Cu', Zn2‘的质量浓度分别为14, 10 mg/L的水样。取100 mL该水样，加人一定量的接枝竣基淀粉，用稀硝酸和稀氢氧化钠控制反应体系的pH值。搅拌反应一定时间后，静置30 min以上，过滤，用分光光度计测定滤液中残余的重金属离子含量，分别用ISC投加量、溶液pH值、反应时间对重金属离子残余浓度和脱除率作关系曲线，找出各因素的最佳值。
3 ISC去除Cu', Zn2+的影响因素试验
3.1 ISC投加量的影响
3.1.1 ISC投加量对Cue'去除效果的影响Cue '初始的质量浓度为14m g/L,p H值为6,搅拌反应时间为10 min。关系曲线如图1.
由图 1可知，开始反应时，随着ISC的加人，CU2+脱除率逐渐升高，当投加量达到1.3 g/L后，脱除率变化减缓。当投加量达到1.4 g/L时，脱除率为最佳值，此时，残余Cue'的质量浓度为0.78mg/L，脱除率为94.44%.
3.1.2 ISC投加量对Zn2+去除效果的影响
Zn2 +初始的质量浓度为10m g/L,p H值为6,搅拌反应时间为10 min。关系曲线如图2.
由图2 可知，开始反应时，随着ISC的加人，Zn2*脱除率逐渐升高，当ISC投加量达到1.7 g/L后，脱除率达到最佳值，此时，残余Zn2*的质量浓度为1.02 m酬L，脱除率为89.79%.
3.2 pH值的影响
ISC 去除水体中重金属离子的效果与pH值密切相关。因为ISC在水溶液中存在下列化学平衡:
当溶液的 pH>7时，上述化学平衡向右移动，有利于竣基与重金属离子形成稳定的鳌合物，因而去除效果较好;当pH <7时，平衡向左移动，不利于重金属离子与竣基上的H'发生交换。
3.2.1 pH值对Cu2+去除效果的影响
Cu2'初始的质量浓度为14m g/L,I SC投加量为1.4 g/L，搅拌反应时间为10 min。关系曲线如图3.
由图 3 可知，在pH值小于10时，Cu2+的脱除率随pH值的增加而提高，当pH值达到10以后，脱除率趋于定值，这是因为在pH值小于10时，上述ISC在水溶液中的化学平衡不断向右(即向有利于形成鳌合物的方向)移动，Cu2+的脱除率也不断升高，当pH值达到10时，ISC在水溶液中的化学平衡向右移动到极限，ISC对CU,的脱除率也达到最佳值，此时，残余Cu2+的质量浓度为0.16 mg/L，脱除率为98.87%.
3.2.2 pH值对Zn2+去除效果的影响
Zn2 +初始的质量浓度为10m g/L,I SC投加量为1.7 g/L，搅拌反应时间为10 min。关系曲线如图4.
由图 4 可知，在pH值小于10时，Zn2'的脱除率随pH值的增加而提高，当pH值达到10饭后，脱除率趋于定值，其原因与3.2.1节中相同。在pH值为10时，ISC对Zn2*的脱除率达到最佳值，此时，残余Zn2‘的质量浓度为0.64 mg/L，脱除率为93.56%.
3.3 反应时间的影响
3.3.1 反应时间对Cu2+ 去除效果的影响
Cue +初始的质量浓度为14m g/L,I SC投加量为1.4 g/L, pH值为10。关系曲线如图5.
由图5可知，开始反应时，CU2+脱除率迅速升反应10 min后，脱除率变化减缓，反应20min后，Cue'脱除率达到最佳值。这是因为开始反应时，废水中的Cu2+含量较高，ISC上的有效竣基含量也较高，两者迅速结合，形成稳定的鳌合物沉淀，使Cu2+脱除率迅速升高;当反应一段时间后，废水中的CU,含量减少，ISC上的有效梭基含量也降低，使形成鳌合物沉淀的速度减慢，Cu'脱除率变化减缓;继续反应一段时间，ISC上的有效梭基消耗完全，不能再形成鳌合物沉淀，CU2+ 脱除率达到最佳值，此时，残余Cu2+的质量浓度为0.15mg/L，脱除率为98.96%.
3.3.2 反应时间对Zn2+去除效果的影响
Zn2 *初始的质量浓度为10m g/L,I SC投加量为1.7 g/L, pH值为10。关系曲线如图6.
由图6可见，开始反应时，Zn2+脱除率迅速升高,反应15 min后，脱除率变化减缓，反应20min后，Zn2+脱除率达到最佳值。其原因与3.3.1节相同。在反应时间为20 min时，残余Zn2‘的质量浓度为0.55 mg/L，脱除率为94.45%通过以上试验，对于铜溶液初始质量浓度为14 mg/L, ISC投加量为1.4 g/L, pH值为10，反应时间为20 min时，去除铜离子的效果为最佳。
对于锌溶液初始质量浓度为10m g/L,I SC投加量为1.7 g/L, pH值为10，反应时间为20 min时，去除锌离子的效果为最佳。
4 ISC处理实际废水
取江门市电镀厂镀铜和镀锌工艺的漂洗废水，废水中主要含CU2+ 和Zn2+，质量浓度分别为74.01和28.19 mg/L。用ISC对废水进行处理，Cue+废水的一次处理条件为:ISC投加量为7.4留L, pH值为10，反应时间为20 min; Cue'废水的二次处理条件为:ISC投加量为0.7 g/L, pH值为10，反应时间为20 min; Zn2.废水的一次处理条件为:ISC投加量为4.79岁L, pH值为10，反应时间为20min。废水处理结果如表1
从表 1的处理结果可见，ISC对Cu2+废水的一次处理残余质量浓度为7.08 mg/L，经二次处理，脱除率可以达到95.76%，残余质量浓度为3.14mg/L，已低于国家排放标准，两次处理ISC的投加量总共为8.1岁L; ISC对Zn2`废水的一次处理残余质量浓度为2.36 mg/L，已低于国家排放标准，ISC的投加量为4.79 g/L .
5 结论
①以过硫酸按一亚硫酸氢钠为引发剂，将丙烯酸单体接枝到木薯淀粉上，并经N'N亚甲基双丙烯酞胺交联，可制备水不溶性接枝梭基淀粉聚合物Isc
(2) Is c能有效去除电镀废水中的Cu2+和Zn2+对于初始质量浓度分别为74.01 mg/L和28.19 mg/L的Cue'和Zn'电镀废水，分别经二次处理和一次处理，残余质量浓度均低于国家排放标准。03 I SC 原料易得，价格低廉，性质稳定，是一种很有应用前景的重金属离子去除剂。
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