重金属捕获剂EDTC协同处理EDTA-Cu/RhB的去除特性

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2023-0387

摘要/Abstract

摘要：

以乙二胺（C₂H₈N₂）和二硫化碳（CS₂）为原料，采用共混法合成重金属捕集剂N，N-双（二硫代羧基）乙二胺（EDTC）。考察物料配比、投加顺序、溶液pH、时间和温度等因素对EDTC作为药剂协同处理废水中络合态铜（EDTA-Cu）和染料罗丹明B（Rhodamine B，RhB）双组分体系的去除特性影响，并与单组分EDTA-Cu和RhB体系的去除效果进行对比。结果表明：常温下，于180 mg/L的EDTA-Cu和1 800 mg/L的RhB水体中投加1.3 g/L EDTC时，EDTA-Cu和RhB的去除量分别高达150 mg/g和850 mg/g，水体pH在2~10范围内运行稳定。与EDTC处理水体中单组分EDTA-Cu和RhB的去除效果相比，EDTC可有效同时去除水体中的络合铜和RhB，且具有协同效应。因此，EDTC可作为水处理药剂应用于协同处理带有络合态金属和染料的复杂废水。

关键词: 重金属捕集剂, 络合铜, 罗丹明B, 双组分体系, 去除特性

Abstract:

In this work, the heavy metal chelating agent N, N-bis(dithiocarboxy) ethylenediamine (EDTC) was synthesized by blending method with ethylenediamine (C₂H₈N₂) and carbon disulfide (CS₂). The effects of material ratio, dosing sequence, pH and temperature in aqueous solution on the removal characteristics of EDTC as a synergistic agent for the treatment of complexed copper (EDTA-Cu) and Rhodamine B (RhB) were investigated. Furthermore, the removal efficiency was compared with those of single-component EDTA-Cu and RhB systems. The results indicated that the removal of EDTA-Cu and RhB was up to 150 mg/g and 850 mg/g, respectively, when 1.3 g/L EDTC was added to 180 mg/L EDTA-Cu and 1 800 mg/L RhB water at room temperature. The treatment efficiency was stable in the pH range of 2-10 in aqueous solution. Compared with the removal effect of single component EDTA-Cu and RhB treated with EDTC, EDTC can effectively simultaneous remove copper and RhB with synergistic effect. Therefore, EDTC can be applied as a water treatment agent for the synergistic treatment of complex metal and dye in complicated wastewater.

Key words: heavy metal chelating agent, chelated copper, rhodamin B, binary system, removal characteristics

中图分类号:

X703.1

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https://www.iwt.cn/CN/Y2024/V44/I5/141

图/表 12

图1 EDTC紫外光谱

Fig.1 UV spectra of EDTC

图2 EDTC红外谱

Fig.2 FT-IR spectra of EDTC

图3 EDTA-Cu与EDTA-Cu/RhB体系中EDTA-Cu去除量对比

Fig.3 Comparison of EDTA-Cu removal amount between RhB and EDTA-Cu/RhB different systems

图4 RhB与EDTA-Cu/RhB体系中RhB去除量对比

Fig.4 Comparison of RhB removal amount between RhB and EDTA Cu/RhB different systems

图5 RhB初始质量浓度对EDTA-Cu/RhB去除影响

Fig.5 Effect of initial mass concentrations of RhB on EDTA-Cu/RhB removal amout

图6 EDTA-Cu初始质量浓度对EDTA-Cu/RhB去除影响

Fig.6 Effect of initial mass concentrations of EDTA-Cu on EDTA-Cu/RhB removal amount

图7 EDTC投加量对EDTA-Cu/RhB去除量的影响

Fig.7 Effect of EDTC dosage on EDTA-Cu/RhB removal amount

图8 pH对EDTA-Cu/RhB去除量的影响

Fig.8 Effect of solution pH on EDTA-Cu/RhB removal amount

图9 温度对EDTA-Cu/RhB去除量的影响

Fig.9 Effect of temperature on EDTA-Cu/RhB removal amount

图10 反应时间对EDTA-Cu/RhB去除量的影响

Fig.10 Effect of reaction time on EDTA-Cu/RhB removal amount

图11 投加顺序对EDTA-Cu/RhB去除量的影响注：投加顺序1—RhB+EDTA-Cu+EDTC；2—RhB+EDTC+EDTA-Cu；3—EDTA-Cu+EDTC+RhB。

Fig.11 Effect of different addition sequence on EDTA-Cu/RhB removal amount

图12 RhB和EDTA-Cu协同去除机制

Fig.12 The simultaneous removal mechanism of RhB and EDTA-Cu

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