二硫代氨基甲酸鹽處理機車含油廢水

機車、車輛在運行過程中，有大量的砂粒、塵土等污物粘附在有油的機車車輛零部件上，在清洗時其帶著油污一起進入廢水中。鐵路排放的含油廢水的典型特點是含油量大、濁度高，并且含油大都以極細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車含油廢水較為切實可行的方法。

　　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。當沉淀物體積收縮沉降時，將水中油和膠體顆粒捕獲和卷掃下來。近年來，國內(nèi)學(xué)者在DTC處理含油廢水方面取得了較大的進展，獲得了良好的除油效果。但DTC的分子結(jié)構(gòu)不同，除油效果和運行條件也有較大的區(qū)別。本研究運用DTC處理天津地鐵某車輛段洗車廢水，并通過混凝實驗，確定DTC和Fe2+的投加量、pH、廢水溫度等因素對除油除濁效果的影響，從而確定適宜運行工況，以期為機車含油廢水的處理提供參考。

　　1、實驗部分

　　1.1 原水水質(zhì)

　　實驗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、操作簡單的濕堿法制備DTC，具體方法為[9]：在通風櫥內(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)物溶液進行真空干燥，采用元素分析儀對產(chǎn)物中的C、H、S、N元素的含量進行分析，各元素質(zhì)量分數(shù)為：C30.32%，H5.42%，S20.38%，N5.93%。經(jīng)計算可得出，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)量分數(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)量分數(shù)25%氨基未能與CS2進行親核加成，因此50%以上的產(chǎn)物帶有2個CSS基團。

　　1.3 混凝實驗

　　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，因此CSS能與多價金屬離子以雙齒鰲合的形式進行絡(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。

　　實驗采用機車含油廢水作為處理對象，在原水中加入DTC和Fe2+，通過考察pH、廢水溫度等因素對原水含油量及濁度去除效率的影響，確定適宜的混凝條件，進而探討DTC的絮凝機理和特性。

　　混凝實驗的儀器為六聯(lián)攪拌機。在每個燒杯中加入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處的清液測定其油含量和濁度。