采用高效脫色劑處理染料廢水-研究

1、采用高效脫色劑處理染料廢水-研究            論文作者：徐肖邢 曾小君 陸雪良 陳亞萍 孫慧娟摘要：近些年來(lái)隨著化纖織物的發(fā)展，仿真絲的興起和印染整理技術(shù)的進(jìn)步，染料品種在日益增多的同時(shí)，在功能上亦朝著抗光解、抗氧化、抗生物氧化的方向發(fā)展，從而使染料廢水處理難度加大1-3。含水溶性染料，如活性染料、酸性染料等的廢水很難使用目前成熟的廢水處理工藝去除。因此，研究對(duì)這類(lèi)染料有特效脫色功能的脫色劑是含染料廢水處理的一個(gè)重要研究方向1-2。為此，我們以雙氰胺和甲醛為主要原料

2、，以硫酸鋁為催化劑并引入添加劑合成了高效脫色陽(yáng)離子有機(jī)絮凝劑雙氰胺甲醛樹(shù)脂（以下簡(jiǎn)稱(chēng)脫色劑），并與聚合鋁（PAC）和助凝劑聚丙烯酸胺（PAM）復(fù)配使用，處理模擬染料廢水，通過(guò)正交試驗(yàn)尋求出最佳試驗(yàn)條件。 關(guān)鍵詞：高效脫色劑 染料廢水 雙氰胺甲醛樹(shù)  Study of A High-Efficiency Decolorant for Treatmentof Wastewater from Dye-Stuff ProductionAbstract: A water-soluble, cationic organic flocculent was synthesized with di/&

3、quot;yandiamide-formaldehyde asmain raw material and with the introduction of additives, which was used in comhination with polyaluminiumchforide (PAC), an inorganic flocculent, to treat the wastewater from dye-stuff production. The effects of thedosage of the floccu1ent, of the sequence and proport

4、ioning of addition, as well as of I)H value, elc., on the results of the treatment of the wastewater from dye-stuff production were studied, with the primary factors affectingthe decolorization rate and optimum conditions for the treatment of the wastewater deterrnined through orthogonaltests. The r

5、esults showed that when the pH value of the dye-stuff wastewater was 89, the applied quantity ofthe decolorant was 0.4 1.5 mL/L and that of PAC was 40 80 mg/L, the decolorization rates of the 8 types of dye-stuff (l00 mg/L) under the tests were all over 96%, while the removal rate of CODcr, varied t

6、o some extentdepending on different types of dye-stuffKey words: wastewater from dye-stuff production; wastewater treatment; deeolorant; flocculent  近些年來(lái)隨著化纖織物的發(fā)展，仿真絲的興起和印染整理技術(shù)的進(jìn)步，染料品種在日益增多的同時(shí)，在功能上亦朝著抗光解、抗氧化、抗生物氧化的方向發(fā)展，從而使染料廢水處理難度加大1-3。含水溶性染料，如活性染料、酸性染料等的廢水很難使用目前成熟的廢水處理工藝去除。因此，研究對(duì)這類(lèi)染料有特效脫色功能的脫色

7、劑是含染料廢水處理的一個(gè)重要研究方向1-2。為此，我們以雙氰胺和甲醛為主要原料，以硫酸鋁為催化劑并引入添加劑合成了高效脫色陽(yáng)離子有機(jī)絮凝劑雙氰胺甲醛樹(shù)脂（以下簡(jiǎn)稱(chēng)脫色劑），并與聚合鋁（PAC）和助凝劑聚丙烯酸胺（PAM）復(fù)配使用，處理模擬染料廢水，通過(guò)正交試驗(yàn)尋求出最佳試驗(yàn)條件。1 試驗(yàn)部分1.l 試劑與儀器試劑：雙氰胺（CP），甲醛（CP），氯化鋁（CP），硫酸鋁（CP），硫酸亞鐵（CP），重鉻酸鉀（AR）；20聚合鋁（PAC）水溶液，0.1聚丙烯酸胺（PAM）水溶液等。染料：活性藍(lán)KR，活性橙KGN，活性草綠GN，酸性蒽酮蘭，弱酸藏青，分散藍(lán)HGL，分散黃 SE6GFL，紅玉 S2GFR，

8、分散黃棕 S2RFL，由常熟市雙鷹集團(tuán)公司提供。儀器：721型分光光度計(jì)，S212恒速攪拌器，pHS3C型酸度計(jì)，HH2型數(shù)顯恒溫水浴。1.2 脫色劑的制備與性能指標(biāo)在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)。回流冷凝管的四口燒杯中，依次加入雙氰胺，硫酸鋁，添加劑，甲醛，攪拌溶解后，控制反應(yīng)溫度為70±1，恒溫反應(yīng)3h，冷卻至室溫即可制得脫色劑雙氰胺-甲醛樹(shù)脂，產(chǎn)品主要性能指標(biāo)見(jiàn)表1。制得的產(chǎn)品稀釋20倍后使用。表1 脫色劑雙氰胺-甲醛樹(shù)脂的主要性能指標(biāo)項(xiàng)目產(chǎn)品性能指標(biāo)密度（20）/（g·cm-3）1.252固含量/%5560pH值5.05.5粘度/（mPa·s）438外觀(guān)無(wú)色透明

9、粘稠液體1.3 染料廢水試樣的處理與測(cè)定分別將500 mL模擬印染廢水置于燒杯中，攪拌速度為 120 rmin，加入一定量的脫色劑和PAC，攪拌2 min后加入適量助凝劑PAM，再攪拌3 min，靜置分層，取上層清液進(jìn)行測(cè)定。反應(yīng)在室溫下進(jìn)行。分別將染料配成質(zhì)量濃度為 100 mgL的水溶液，在721型分光光度計(jì)上測(cè)定各染料的最大吸收波長(zhǎng)，分別作為光電比色時(shí)的工作波長(zhǎng)。色度測(cè)定：?jiǎn)我蝗玖系臏y(cè)定采用分光光度法，混合染料的測(cè)定采用稀釋倍數(shù)法。脫色率的計(jì)算脫色率 R（1AA。）×100式中：A處理后的吸光度；A。處理前的吸光度。化學(xué)需氧量測(cè)定采用重鉻酸鉀法4。2 結(jié)果與討論所做的4類(lèi)8種染

10、料的模擬廢水的絮凝試驗(yàn)表明，在不加脫色劑的情況下，采用無(wú)機(jī)絮凝劑如氯化鋁、硫酸鋁、硫酸亞鐵等的脫色絮凝效果皆不理想，聚合氯化鋁對(duì)染料廢水的脫色絮凝效果明顯優(yōu)于其它無(wú)機(jī)絮凝劑，但對(duì)于部分活性染料、酸性染料的脫色絮凝效果較差 若將脫色劑與PAC配合使用，不僅可有效降低絮凝劑的用量，而且絮體形成速度與沉降速度大大加快，污泥量少，表現(xiàn)出良好的脫色絮凝效果。為此，進(jìn)一步研究了脫色劑的加入量、PAC的投加量、pH值等因素對(duì)脫色絮凝效果的影響，并通過(guò)正交試驗(yàn)確定影響脫色率的主要因素及染料廢水處理的最佳條件。2.1 絮凝劑的加入順序?qū)γ撋实挠绊懡?jīng)反復(fù)試驗(yàn)證明，絮凝劑的加人順序?qū)θ玖蠌U水的脫色率有影響。在其它

11、條件相同的情況下，先加人脫色劑再加入 PAC對(duì)染料廢水的脫色率明顯高于兩種絮凝劑同時(shí)加入或先加 PAC的情況，特別是對(duì)于活性染料的影響尤為顯著，結(jié)果見(jiàn)表2。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因與所合成的脫色劑具有較高的陽(yáng)離子電荷密度有關(guān)    2007-05-17        5，能使廢水中的染料顆粒迅速脫穩(wěn)，加之脫色劑分子鏈上帶有的多種高活性基團(tuán)能通過(guò)范德華引力、氫鍵、配位鍵等物理化學(xué)作用吸附染料分子，此后與PAC協(xié)同作用而形成較大顆粒絮體并迅速沉降，故表現(xiàn)出較好的絮凝脫色效果。表2 高效脫色劑和聚合鋁加入順序?qū)γ撋实挠绊懢幪?hào)染料名稱(chēng)絮凝劑加入順序吸光度平均脫色率/%1活性橙脫色劑1-聚合鋁0.03095.82活性橙聚合鋁-脫色劑10.11575.43分散藍(lán)脫色劑2-聚合鋁0.00598.64分散藍(lán)聚合鋁-脫色劑20.09484.32.2 脫色劑用量對(duì)脫色率的影響脫色劑的用量是影響染料溶液脫色的重要參數(shù)之一。試驗(yàn)表明，染料的種類(lèi)不同，對(duì)脫色劑用量的要求有所不同。本試驗(yàn)考察了脫色劑用量對(duì)幾種染料脫色率的影