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当水体受到重金属污染后,有害物质会通过多种途径进入人体,发生急性和慢性中毒,威胁人体健康。当前重金属废水的末端治理方法主要采用化学沉淀法,但其存在处理效果不理想、沉淀物沉降性较差、污泥量大以及重金属再度溶出等缺陷,所以寻求重金属废水新的处理方法成为研究热点。本论文采用聚丙烯酰胺及其衍生物作为母体,通过化学合成方法将重金属离子的强配位基团巯基引入到它们的分子结构中,制备出系列新型重金属螯合絮凝剂,包括巯基乙酰化聚丙烯酰胺（MAPAM）、巯基乙酰化胺甲基聚丙烯酰胺（MAAPAM）、巯基乙酰化羟甲基聚丙烯酰胺（MAMPAM）和巯基乙酰化磺甲基聚丙烯酰胺（MASPAM）。该类絮凝剂兼具螯合和絮凝双重功能,可直接应用于重金属废水处理中。本文以巯基乙酰化改性聚丙烯酰胺及其衍生物重金属螯合絮凝剂为研究对象,通过絮凝实验法考察了絮凝剂的除浊性能、除铜性能以及除镉性能;并对絮凝剂的溶液性质、螯合絮体形态特征、螯合物的稳定常数进行了探讨。主要研究结果如下:（1）MAPAM与MAMPAM均为阴离子型重金属螯合絮凝剂,MAAPAM与MASPAM为两性重金属螯合絮凝剂,其等电点分别为8.8、2.2（蒸馏水体系）。MAAPAM的除浊性能略次于其余三种,当体系中有Fe（III）盐存在时,MAPAM、MAAPAM、MAMPAM、MASPAM在各自最佳投药点时浊度的最高去除率分别为94.7%、88.8%、94.0%、96.4%,相比于各自单独除浊时的最高去除率分别提高了18%、11.8%、17.8%、18.5%。（2）MAPAM、MAAPAM、MAMPAM、MASPAM对水样中的Cu（II）、Cd（II）均具有较好的去除性能,当体系pH值为6.0,重金属离子浓度为25 mg/L时,对于单一的含Cu（II）水样,MAPAM、MAAPAM、MAMPAM、MASPAM对Cu（II）的最高去除率分别为96.0%、99.9%、96.3%、94.7%,四种絮凝剂对Cu（II）的捕集顺序依次为:MAAPAM>MAMPAM>MAPAM>MASPAM;对于单一的含Cd（II）水样,当体系pH值为6.0时,MAPAM、MAAPAM、MAMPAM、MASPAM对Cd（II）的最高去除率分别为74.9%、73.7%、74.5%、69.3%,四种絮凝剂对Cd（II）的捕集顺序依次为:MAPAM>MAMPAM>MAAPAM>MASPAM;对于Cu（II）、Cd（II）混合重金属体系,四种絮凝剂对重金属离子的捕集顺序均为:Cu（II）>Cd（II）。（3）采用MAAPAM与聚乙烯亚胺基黄原酸钠（PEX）复配处理Cu（II）初始浓度为100mg/L的含Cu（II）水样时,Cu（II）的去除率可达99.6%以上,能有效的解决单独处理时由于PEX制备成本高和MAAPAM投药量大引起处理成本高的问题,既可做到达标排放,亦可降低处理费用,有利于实际应用。（4）采用紫外光谱法研究MAPAM、MAAPAM、MAMPAM、MASPAM对Cu（II）、Cd（II）的紫外吸收特征,结果表明,MAPAM、MAAPAM、MAMPAM、MASPAM对Cu（II）、Cd（II）均具有较强的螯合能力,其分子上接枝的巯基（-SH）与Cu（II）、Cd（II）均按2:1形成稳定的螯合物,MAPAM、MAAPAM、MAMPAM、MASPAM与Cu（II）形成的螯合物的稳定常数分别为:6.0758×1012、6.9756×1012、6.8158×1012、6.0617×1012;MAPAM、MAAPAM、MAMPAM、MASPAM与Cd（II）形成的螯合物的稳定常数分别为:7.3399×1011、6.3544×1011、7.0218×1011、6.0141×1011。（5）体系中共存的浊度对MASPAM捕集Cu（II）有促进作用,而共存的EDTA、柠檬酸钠、焦磷酸钠对MASPAM捕集Cu（II）影响总体上均表现为抑制作用。螯合絮体的分形维数结果表明,重金属螯合絮体的分形维数越大,相应重金属离子的去除率越高。