高分子凝胶球用于去除废水中单宁酸、没食子酸的研究

本研究采用海藻酸钠、聚乙烯醇-海藻酸钠和聚氧化乙烯-海藻酸钠作为包埋材料，FeCl3和CaCl2为交联剂，制备高分子凝胶球。主要研究了海藻酸钠（SA）凝胶球、聚乙烯醇-海藻酸钠（PVA-SA）凝胶球和聚氧化乙烯-海藻酸钠（PEO-SA）凝胶球的最佳包埋条件，强度，对废水中单宁酸、没食子酸的吸附，水体中腐殖物质对单宁酸、没食子酸吸附性能的影响以及高分子凝胶球的再生。实验结果表明：1．SA-Ca、SA-Fe、SA-Ca-Fe凝胶球的最佳包埋条件为：SA浓度2％，CaCl2浓度5％，FeCl3浓度0.5％；PVA-SA-Fe、PVA-SA-Ca-Fe凝胶球的最佳包埋条件为PVA浓度1％，SA浓度2％，FeCl3浓度0.5％，CaCl2浓度5％；PEO-SA-Fe、PEO-SA-Ca-Fe凝胶球的最佳包埋条件为PEO浓度1％，SA浓度2％，FeCl3浓度0.5％，CaCl2浓度5％；交联剂FeCl3的浓度对高分子凝胶球的吸附特性几乎没有影响。2．高分子凝胶球的强度为：PEO-SA-Ca-Fe＞PVA-SA-Ca-Fe＞PEO-SA-Fe＞PVA-SA-Fe＞SA-Ca＞SA-Ca-Fe＞SA-Fe。3．吸附时间在60min时，SA-Ca、SA-Fe、SA-Ca-Fe、PVA-SA-Fe、PVA-SA-Ca-Fe、PEO-SA-Fe、PEO-SA-Ca-Fe凝胶球对单宁酸的去除率分别为34％、95％、79％、90％、85％、96％和87％，对没食子酸的去除率分别为27％、99％、83％、92％、88％、95％和80％，吸附时间达到120min后基本达到吸附平衡。PEO-SA-Fe凝胶球对单宁酸、没食子酸的去除效果最好。4．SA-Fe、PVA-SA-Ca-Fe、PEO-SA-Fe三种凝胶球对单宁酸、没食子酸的吸附为多分子层吸附，其吸附等温式符合Freundlich型。5．腐殖质与单宁酸共存的溶液中，SA-Fe、PVA-SA-Ca-Fe、PEO-SA-Fe三种凝胶球对单宁酸的去除率基本不变，并可同时去除腐殖质。6．SA-Fe、PVA-SA-Ca-Fe、PEO-SA-Fe凝胶球均可再生利用，对单宁酸、没食子酸的去除效果随着再生次数的增加而有所降低。在再生过程中，单宁酸铁、没食子酸铁完全溶于HCl溶液中，单宁酸、没食子酸可回收利用。