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废水絮凝脱色剂WY和石英砂制备及应用

发表作者:admin 发表日期:2020-03-19

  用于印染废水处理的 脱色絮凝剂可分为无机和有机两大类,其中无机高分子絮凝剂以铝盐和铁盐等为代表,其价格低廉、絮凝效果较好;有机高分子类以聚丙烯酰胺为代表,由于絮凝效果较好、投加量少而受到广泛的 应用。但这些絮凝剂对分子质量较小、溶合性较好的 酸性和活性染料等处理效果并不理想,而且还会对水体造成二次污染。因此选择一种经济(jīng jì)、高效(指效能高的)、无二次污染的 絮凝剂和印染污水处理工艺显得尤为重要。本项目采用毛纺厂废毛自制了絮凝脱色剂WY,对可溶性染料的 染色 废水进行絮凝脱色,并与市场上具有代表性的 絮凝脱色剂进行絮凝脱色效果比较。
絮凝脱色剂WY的 制备
絮凝脱色剂WY是用毛纺厂梳毛和精梳产生的 羊毛废料)))毛粒毛和草籽毛等废毛为主要原料,辅以壳聚糖、助剂A等制备而成的 。制备过程主要分三步:
羊毛废料用75%硫酸溶液(acid solution)在室温下处理0.5~1h,使羊毛分子上的 氨(化学式:NH3) 基、亚胺基充分离子化。
将脱乙酰度为85%的 壳聚糖粉末缓慢溶解在1%醋酸溶液中,充分搅拌,制成具有一定黏度的 壳聚糖醋酸溶液。石英砂污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
将壳聚糖醋酸溶液缓慢加入羊毛溶液中,用400g/L氢氧化钠调节pH至10~11,升温至60~70e,继续慢速搅拌0.5~1h,使羊毛部分水解,壳聚糖析出,降温后加入助剂A,搅拌反应30min。石英砂污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。制备该脱色剂的 关键是控制好羊毛的 水解程度。若水解程度不够,应用时脱色剂在废水中分布不均匀(jūn yún),且容易缠绕在搅拌设备上;水解程度过大,则脱色效果不理想。
最大吸收波长的 测定
配制0.05g/L普拉红2B酸性染液,在波长380~780nm范围用722N型分光光度计测吸光度,作染料的 吸收光谱曲线,确定最大吸收波长为520nm。
试验方法
取6只洗净的 100mL烧杯y分别装入100mL待处理(chǔ lǐ)染色废水y用0.1mol/L硫酸或氢氧化钠调节pH值y加入絮凝脱色剂y快速搅拌5miny慢速搅拌25miny静止沉淀y取上清液测吸光度y计算脱色率。
絮凝脱色剂WY的 絮凝脱色机理
絮凝脱色剂WY是利用水解羊毛纤维和壳聚糖等对染料的 吸附等共同作用,达到较好的 脱色效果,所以其是通过物理吸附和化学絮凝脱色双重作用实现絮凝脱色的 。
离子间作用使染料胶体脱稳。在pH值4~5的 溶液中,水解羊毛纤维带氨基正离子,而酸性染料为阴离子型染料,静电引力作用使酸性染料吸附于羊毛纤维水解产物周围,加速染料阴离子的 胶体脱稳。
染料对纤维的 直接性。在控制适当的 羊毛水解程度情况下,酸性染料、毛用活性染料、中性染料等对羊毛纤维具有较大亲和力,能自发地从溶液吸附到羊毛纤维表面,并向其内部进行扩散,使染料由溶液向絮凝剂转移。纤维高分子的 吸附架桥作用。羊毛纤维具有A-螺旋结构和无规卷曲,可吸附染料胶体微粒。因水解的 羊毛纤维具有一定长度,其一端吸附某一胶粒后,另一端又可吸附其它胶粒,在一定距离的 两胶粒间进行高分子架桥吸附,使絮凝胶粒逐渐长大、沉降。
高分子的 网捕作用。羊毛纤维为网状结构,染料分子和羊毛分子结构中存在大量的 氨基、羟基和羧基基团,依靠氢键、分子间作用力,形成大分子的 网状结构吸附作用,加速水中胶体的 沉降。
壳聚糖的 吸附絮凝作用。壳聚糖用于印染废水,其独特的 分子结构中含有大量的 氨基,可与质子结合带正电荷而成为阳离子性絮凝剂,同时,分子中大量存在的 氨基和羟基,又可与染料分子中的 极性基团形成氢键(hydrogenbond)结合,对阴离子型染料有很好的 吸附絮凝作用。水解羊毛与壳聚糖的 协同作用。壳聚糖对印染废水有很好的 处理效果,但单独使用时也存在着一些不足:第一,壳聚糖直接用于印染废水处理时,溶解缓慢,絮凝速度和絮凝体的 沉降速度较慢,处理效率低;第二,各种化学改性壳聚糖虽然处理性能优异,但引入了新的 化学基团后,不再是天然无毒的 高分子物质,在药剂的 制备过程和对印染废水的 处理过程中都会造成二次感染。而将壳聚糖和水解羊毛制成负载型染料吸附剂克服了壳聚糖单独使用或经改性后使用所存在的 缺点。
原料中所含杂质的 促进作用。毛纺厂梳毛和精梳工序产生的 羊毛废料中含有草籽和草屑等杂质,可提高絮凝体的 絮凝沉降性能。
助剂A对染料阴离子具有胶体(Colloid)脱稳及脱色作用。
絮凝脱色剂WY属于以废治废,制备方便、成本低廉,安全无毒、无二次污染,絮凝剂中85%以上是可生化降解的 天然有机物。毛粒毛和羊毛飞花可由毛纺企业收集。絮凝剂的 生产成本约为200元/吨。
絮凝脱色剂WY对酸性染料有很好的 絮凝脱色作用,脱色率在96%以上。既可以单独使用,也可以与少量聚合铝铁或PAM类混凝剂复合使用,复配后能提高对酸性染料的 脱色效率和絮凝沉降速度。
毛纺厂调节池废水一般偏酸性,使用絮凝脱色剂WY不需要调节废水pH值,或只需要进行微调就可以直接进行絮凝脱色,所以絮凝脱色剂WY比较适用于毛纺厂染色废水的 处理。

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