二硫代氨基甲酸鹽處理機(jī)車含油廢水

機(jī)車、車輛在運(yùn)行過(guò)程中，有大量的砂粒、塵土等污物粘附在有油的機(jī)車車輛零部件上，在清洗時(shí)其帶著油污一起進(jìn)入廢水中。鐵路排放的含油廢水的典型特點(diǎn)是含油量大、濁度高，并且含油大都以極細(xì)微的油珠形式懸浮并分散于水中，傳統(tǒng)的處理工藝難以將其去除。研制新型除油除濁的高效藥劑是處理機(jī)車含油廢水較為切實(shí)可行的方法。

　　二硫代氨基甲酸鹽(DTC)可與多種重金屬離子發(fā)生反應(yīng)，生成具有三維立體結(jié)構(gòu)的螯合沉淀物。當(dāng)沉淀物體積收縮沉降時(shí)，將水中油和膠體顆粒捕獲和卷掃下來(lái)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者在DTC處理含油廢水方面取得了較大的進(jìn)展，獲得了良好的除油效果。但DTC的分子結(jié)構(gòu)不同，除油效果和運(yùn)行條件也有較大的區(qū)別。本研究運(yùn)用DTC處理天津地鐵某車輛段洗車廢水，并通過(guò)混凝實(shí)驗(yàn)，確定DTC和Fe2+的投加量、pH、廢水溫度等因素對(duì)除油除濁效果的影響，從而確定適宜運(yùn)行工況，以期為機(jī)車含油廢水的處理提供參考。

　　1、實(shí)驗(yàn)部分

　　1.1 原水水質(zhì)

　　實(shí)驗(yàn)所用水樣取自天津地鐵某車輛段洗車廢水，pH為6.32，濁度239NTU，總?cè)芙庑怨腆w(TDS)、Fe2+、油的質(zhì)量濃度分別為750、0.42、59.2mg/L，COD為752mg/L。

1.2 DTC的合成

　　采用產(chǎn)率較高、操作簡(jiǎn)單的濕堿法制備DTC，具體方法為[9]：在通風(fēng)櫥內(nèi)將氫氧化鈉(NaOH)、聚醚胺(D230)、CS2按照質(zhì)量比2:1:2加入三頸燒瓶中，冰水浴使溫度降至10℃以下，用分液漏斗緩慢滴加CS2，滴加完畢后將水浴溫度升到25℃，用磁力攪拌器攪拌2h，最后通入N2去除多余的CS2氣體及反應(yīng)中產(chǎn)生的的H2S氣體。產(chǎn)物溶液為橘紅色，pH為11～12。

　　取少量產(chǎn)物溶液進(jìn)行真空干燥，采用元素分析儀對(duì)產(chǎn)物中的C、H、S、N元素的含量進(jìn)行分析，各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C30.32%，H5.42%，S20.38%，N5.93%。經(jīng)計(jì)算可得出，S與N的摩爾比為1.50:1，則CSS-與N的摩爾比為0.75:1，由此知原料胺中質(zhì)量分?jǐn)?shù)75%的氨基與CS2發(fā)生加成反應(yīng)，即由于CS2的揮發(fā)或伴隨的副反應(yīng)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%氨基未能與CS2進(jìn)行親核加成，因此50%以上的產(chǎn)物帶有2個(gè)CSS基團(tuán)。

　　1.3 混凝實(shí)驗(yàn)

　　DTC分子含有電荷較低的二硫代羧基(CSS-)，齒距較小，而且S原子具有豐富的電子，配位能力強(qiáng)，因此CSS能與多價(jià)金屬離子以雙齒鰲合的形式進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，生成具有交聯(lián)空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的螯合沉淀物。

　　實(shí)驗(yàn)采用機(jī)車含油廢水作為處理對(duì)象，在原水中加入DTC和Fe2+，通過(guò)考察pH、廢水溫度等因素對(duì)原水含油量及濁度去除效率的影響，確定適宜的混凝條件，進(jìn)而探討DTC的絮凝機(jī)理和特性。

　　混凝實(shí)驗(yàn)的儀器為六聯(lián)攪拌機(jī)。在每個(gè)燒杯中加入500mL的原水，投加混凝劑后，采用200r/min的轉(zhuǎn)速快速攪拌1min，然后采用50r/min的轉(zhuǎn)速慢速攪拌10min，最后靜置30min，產(chǎn)生的絮體浮至液面，吸取液面以下3cm處的清液測(cè)定其油含量和濁度。