摘要：

目前,某些地区含镍废水排放标准中镍的达标限值已低至0.1 mg/L,这对传统的处理方法提出了巨大的挑战.现有工艺往往在"高级氧化破络+化学沉淀"后结合离子交换,膜分离或重金属捕集剂混凝沉淀等工艺进行深度处理,以保障出水稳定达标,但这些方法存在特异性差,膜污染及反应过程复杂等问题.而印迹技术因其选择性高,吸附速率快,能够多次利用等优势,近年来已被广泛应用于痕量污染物的处理中.尽管目前尚未有该技术针对含镍废水处理的相关报道,但理论上该技术可以实现对低浓度镍的高效去除,可作为含镍废水处理的保障工艺.本文通过小试研究,在制备了镍离子印迹聚合物(Ni-IIP)和EDTA-Ni分子印迹聚合物(EDTA-Ni-MIP)的基础上,通过静态吸附和固定床连续流动态试验,考察了该方法处理低浓度含镍废水的可行性.针对Ni-IIP的制备,首先通过制备条件的优化,选取甲基丙烯酸为功能单体,Ni2+为模板,EDTA为配位体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂.最佳制备工艺条件为:聚合体系反应摩尔比1:16:20,聚合温度50℃,洗脱液15%柠檬酸.通过BET及FTIR表征发现Ni-IIP具有多孔结构,且含有特征官能团.同时,吸附性能评价试验表明,Ni-IIP对Ni2+的吸附为自发放热反应,4 min达到吸附平衡,具有两步控制吸附速率特征.Ni-IIP吸附Ni2+表现出较优的特异性,印迹因子为231,选择系数为24~49,且能多次再生利用.针对EDTA-Ni-MIP的制备,首先通过制备条件的优化,选取β-环糊精为功能单体,EDTA-Ni为模板,六亚甲基二异氰酸酯为交联剂,反应摩尔比为1:1:1,聚合温度为65℃,溶剂用量为11 m L二甲基亚砜/mmolβ-环糊精,15%氢氧化钠为洗脱液.通过FTIR表征发现EDTA-Ni-MIP含有特征官能团.同时,吸附性能评价试验表明,聚合物对EDTA-Ni的吸附为自发吸热反应,20 min达到吸附平衡,具有两步控制吸附速率特征.聚合物对EDTA-Ni表现出较优的特异性,印迹因子为5098,选择系数为102~412,且能多次重复使用.Ni-IIP及EDTA-Ni-MIP在固定床连续流动态试验中,对含镍废水具有较好的处理效果.Ni-IIP吸附柱停留时间为0.5 min,穿透体积150 BV,共存有机物为主要影响因素.EDTA-Ni-MIP吸附柱停留时间2 min时,穿透体积18 BV,废水p H为主要影响因素.对于Ni2+和EDTA-Ni共存的含镍废水,最佳处理流程为先去除EDTA-Ni,再去除Ni2+.

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