摘要：以聚丙烯酸鈉(PAANa)和聚乙烯亞胺(PEI)作為絡合劑,將其與鎳離子絡合后的溶液轉(zhuǎn)移至超濾杯中,在0.1MPa壓力下通過聚醚砜超濾膜進行分離,研究pH值和絡合劑/Ni2+裝載質(zhì)量比(L)對Ni2+去除率的影響,并根據(jù)朗繆爾等溫模型擬合絡合反應平衡常數(shù)。同時研究超濾時間對膜通量和Ni2+去除率的影響。結(jié)果表明,選用PAANa為絡合劑,在pH值為8、L=5時,Ni2+的去除率達到最大值99.5%.PEI為絡合劑時,Ni2+去除率在pH值為7、L為5時達到最大值93.0%。不同pH值條件下擬合得到的絡合平衡常數(shù)表明,pH為7時最有利于絡合反應。另外,單個絡合劑單體所能結(jié)合的Ni2+個數(shù)隨著pH值的升高而增大。研究結(jié)果還表明,在長達12h的超濾時間內(nèi),PAANa為絡合劑時,膜通量的衰減<10%；PEI為絡合劑時,膜通量基本保持不變；Ni2+的去除率都基本保持恒定。因此,在合適條件下,絡合-超濾耦合工藝能有效去除水中的鎳離子。

關(guān)鍵詞：絡合-超濾耦合工藝，鎳，聚丙烯酸鈉，聚乙烯亞胺，去除率，絡合平衡常數(shù)

鎳如今廣泛應用于合金制造（如鎳鋼和鎳銀）及用作催化劑和制造貨幣等?；瘜W、儀表、石油化工、汽車和飛機制造工業(yè)、紡織等工業(yè)也會產(chǎn)生含鎳廢水。直接排放含鎳廢水將會嚴重污染環(huán)境，一旦遷移進入人體，也會嚴重威脅人類健康。傳統(tǒng)的處理重金屬廢水的方法有化學沉淀法、離子交換法、高分子捕集劑法、天然沸石吸附法和活性炭吸附工藝等。新型的絡合-超濾耦合工藝采用膜技術(shù)達到去除水中重金屬的目的。水溶性聚合物作為絡合劑，與金屬離子絡合生成聚合物-金屬絡合物，通過超濾膜將其截留，從而達到去除水中金屬離子的目的。被超濾膜截留的聚合物-金屬絡合物經(jīng)過酸化后發(fā)生解絡反應。對解絡后的重金屬離子和大分子聚合物再次進行超濾分離，超濾膜將大分子聚合物截留，透過液中的金屬離子則被大量地富集濃縮，實現(xiàn)廢水的回用和重金屬的回收。

近年來，許多學者對這一技術(shù)進行了研究，采用絡合-超濾耦合技術(shù)去除水中的鈷、鋅、鉻、汞、鉛等離子，應用范圍涉及核工業(yè)、電鍍、金屬加工、采礦和汽車行業(yè)等領(lǐng)域。然而，到目前為止，對于絡合反應平衡常數(shù)及該技術(shù)相關(guān)機制的研究少有報道。

聚丙烯酸鈉（PAANa）和聚乙烯亞胺(PEI)是2種常用的絡合劑,它們可以和包括Ni2+在內(nèi)的多種重金屬離子絡合。圖1和圖2分別給出了兩者的分子結(jié)構(gòu)式。

本研究選用PAANa和PEI作為大分子聚合物絡合劑，采用絡合-超濾耦合技術(shù)處理實驗室模擬含鎳離子廢水，分析了pH值、裝載比L和超濾時間對Ni2+去除率的影響，并根據(jù)朗繆爾等溫模型擬合絡合反應平衡常數(shù)袁對絡合反應的內(nèi)在機制進行了探討。從而確立并驗證了絡合-超濾過程處理含鎳溶液的最佳工藝參數(shù)。

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