水环境中重金属离子的支撑液膜分离研究

摘要

液膜分离技术具有设备简单﹑选择性好﹑能耗低等优点，是近年来研究较为广泛的一种新型分离技术。而支撑液膜法在处理含重金属离子工业废水方面更有其独特优势。支撑液膜技术已被国内外专家推荐作为从溶液中选择性分离、浓缩和回收金属的新技术。 本论文采用支撑液膜分离技术，以多孔聚丙烯膜为支撑体，以2-乙基己基膦酸-单-2-乙基己基酯（PC-88A）为载体，以CHCl3为膜溶剂，研究了水环境中常见的重金属离子Cd(II)、Zn(II)、Co(II)和Ni(II)的支撑液膜传输行为。分别考察了料液相pH值、载体浓度、温度和起始浓度等因素对Cd(II)、Zn(II)、Co(II)和Ni(II)传输的影响；获得了该支撑液膜体系富集、传输Cd(II)、Zn(II)、Co(II)和Ni(II)的最佳条件。 在单个金属离子液膜分离研究的基础上，使用PC-88A／CHCl3或PC-88A/TBP／CHCl3支撑液膜体系，通过控制料液相的酸度，实现了Zn(II)与Cd(II)、Co(II)与Ni(II)的相互分离，取得了较为满意的分离效果。 论文第三部分对金属离子在支撑液膜体系中传输过程的传输原理进行了热力学分析和动力学探讨，从界面化学和扩散传质角度建立了金属Cd(II)离子的传输动力学数值方程。通过实验验证，由该动力学数值方程得出的理论曲线与实验数据能较好地吻合，利用此传输动力学数值方程对Cd(II)离子传输过程的渗透系数进行了预测，获得了有关参数。