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二硫代氨基甲酸盐处理机车含油废水

作者: 时间:2021-09-11 21:47:38 点击:



机车车辆运行过程中,大量沙尘等污垢随油附着在机车车辆部件上,清洗时随油进入废水。铁路含油废水的典型特点是含油量高、浊度高,大部分油以极细的油滴形式悬浮分散在水中,传统的处理工艺很难去除。开发一种新型高效除油除浊剂是处理机车含油废水的一种可行方法。

二硫代氨基甲酸盐(DTC)能与多种重金属离子反应生成三维结构的螯合沉淀。当沉淀物体积收缩和沉降时,水中的油和胶体颗粒被捕获并向下冲刷。近年来,国内学者在DTC处理含油废水方面取得了很大进展,取得了良好的除油效果。但DTC的分子结构不同,除油效果和操作条件也不同。本研究采用DTC处理天津地铁车辆段洗车废水,通过混凝实验确定DTC投加量、Fe2+投加量、pH值、废水温度对除油除浊效果的影响,以确定适宜的运行条件,为机车含油废水的处理提供参考。

1.实验部分

1.1原水水质

实验所用水样取自天津某车辆段洗车废水。pH为6.32,浊度为239NTU,总溶解性固体(TDS)、Fe2+和油的质量浓度分别为750 mg/L、0.42 mg/L、59.2 mg/L和752 mg/L。

水质指标的测定仪器或方法载于表1。

二硫代氨基甲酸盐处理机车含油废水(图1)

1.2直接转矩的合成

具体方法是:将氢氧化钠、聚醚胺(D230)和CS2按通风柜中质量比2:1:2加入三颈烧瓶中,用冰水浴将温度降至10℃以下,在液体分离漏斗中缓慢滴加CS2,将水浴温度升至25℃,用磁力搅拌器搅拌水浴温度2小时,即得率高,操作简单。本发明方法简单,产量高,操作简单,在三颈烧瓶中按2:1:2的质量比加入氢氧化钠、聚醚胺(D230)和CS2,用冰水浴将温度降至10 Mbps以下,在液体分离漏斗中慢慢滴加CS2,水浴温度上升至25 Mbps,用磁力搅拌器搅拌水浴温度2小时,产品溶液为橙色,pH为11-12。

取少量产品溶液真空干燥,用元素分析仪分析产品中C、H、S、N元素的含量。各元素的质量分数分别为:C30.32%、H5.42%、Min、S20.38%、N5.93%。计算出当S/N摩尔比为1.50CS2时,CSS-与N的摩尔比为0.75CS2。因此,已知原料胺中75%的氨基与CS2发生加成反应,即由于CS2的挥发或伴随副反应,25%的氨基不能与CS2进行亲核加成,因此50%以上的产品有两个CSS基团。

1.3混凝实验

DTC分子中含有低电荷的二硫代羧酸基(CSS-),齿距小,S原子电子丰富,配位能力强,因此CSS能与多价金属离子以双齿螯合的形式形成交联空间结构的螯合沉淀。

本实验以机车含油废水为处理对象,在原水中加入DTC和Fe2+。考察了pH值和废水温度对原水含油率和除浊率的影响,确定了适宜的混凝条件,并对DTC的絮凝机理和特性进行了探讨。

混凝实验仪器为六连杆搅拌机。在每个烧杯中加入500ml原水,加入混凝剂,以200r/min的速度快速搅拌1min,然后以50r/min的速度缓慢搅拌10min,最后静置30min,所得絮体浮至液面,在液面以下3 cm处吸收清液测定含油量和浊度。

2.成果与讨论

2.1 DTC投加量对除油效果的影响

在500mL原水中分别加入Fe2+、不加Fe2+和不加Fe2+5、10、15、20、25 mg,考察了不同DTC和Fe2+含量对除油效果的影响。结果如图1所示。

二硫代氨基甲酸盐处理机车含油废水(图2)

从图1可以看出,虽然原水中含有Fe2+,质量浓度为0.42 mg/L,但发现随着DTC投加量的逐渐增加,没有观察到絮体的形成。这可能是由于原水中Fe2+含量较低,Fe2+与DTC的碰撞几率较低,难以形成网状螯合物,水中的油无法通过清扫捕集去除。但是,DTC的端基是极性基团,具有表面活性,可以吸附在油水界面上,因此DTC的加入能促进小油滴的破乳和聚结,有利于絮体与油滴的粘附和包覆,可去除水中3.5%和7.2%的油类物质,但DTC的端基是极性基团,具有表面活性,可以吸附在油水界面上,从而促进小油滴的破乳和聚结,有利于絮体与油滴的粘附和包覆,可去除水中3.5%和7.2%的油。

本文试图通过添加不同量的Fe2+来提高DTC的除油效率。从图1可以看出,添加Fe2+可以显著提高DTC的除油效果,且Fe2+投加量越大,除油效果越好。在这种情况下

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