采用高效脱色剂处理染料废水的研究

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1、采用高效脱色剂处理染料废水的研究　　摘要：近些年来随着化纤织物的发展，仿真丝的兴起和印染整理技术的进步，染料品种在日益增多的同时，在功能上亦朝着抗光解、抗氧化、抗生物氧化的方向发展，从而使染料废水处理难度加大[1-3]。含水溶性染料，如活性染料、酸性染料等的废水很难使用目前成熟的废水处理工艺去除。因此，研究对这类染料有特效脱色功能的脱色剂是含染料废水处理的一个重要研究方向[1-2]。为此，我们以双氰胺和甲醛为主要原料，以硫酸铝为催化剂并引入添加剂合成了高效脱色阳离子有机絮凝剂双氰胺甲醛树脂，并与聚合铝和助凝剂聚丙烯酸胺复配使用，处理模拟染料废水，通过正交试验寻求出最佳试验条件。　　关键词：

2、高效脱色剂染料废水双氰胺甲醛树　　近些年来随着化纤织物的发展，仿真丝的兴起和印染整理技术的进步，染料品种在日益增多的同时，在功能上亦朝着抗光解、抗氧化、抗生物氧化的方向发展，从而使染料废水处理难度加大[1-3]。含水溶性染料，如活性染料、酸性染料等的废水很难使用目前成熟的废水处理工艺去除。因此，研究对这类染料有特效脱色功能的脱色剂是含染料废水处理的一个重要研究方向[1-2]。为此，我们以双氰胺和甲醛为主要原料，以硫酸铝为催化剂并引入添加剂合成了高效脱色阳离子有机絮凝剂双氰胺甲醛树脂，并与聚合铝和助凝剂聚丙烯酸胺复配使用，处理模拟染料废水，通过正交试验寻求出最佳试验条件。　　1试验部分　　试

3、剂与仪器　　试剂：双氰胺，甲醛，氯化铝，硫酸铝，硫酸亚铁，重铬酸钾；20％聚合铝水溶液，％聚丙烯酸胺水溶液等。　　染料：活性蓝KR，活性橙KGN，活性草绿GN，酸性蒽酮兰，弱酸藏青，分散蓝HGL，分散黄SE－6GFL，红玉S－2GFR，分散黄棕S－2RFL，由常熟市双鹰集团公司提供。　　仪器：721型分光光度计，S－212恒速搅拌器，pHS－3C型酸度计，HH－2型数显恒温水浴。　　脱色剂的制备与性能指标　　在装有电动搅拌器、温度计。回流冷凝管的四口烧杯中，依次加入双氰胺，硫酸铝，添加剂，甲醛，搅拌溶解后，控制反应温度为70±1℃，恒温反应3h，冷却至室温即可制得脱色剂双氰胺-甲醛树脂，产

4、品主要性能指标见表1。制得的产品稀释20倍后使用。　　表1脱色剂双氰胺-甲醛树脂的主要性能指标　　项目产品性能指标　　密度/　　固含量/%55～60　　pH值～　　粘度/438　　外观无色透明粘稠液体　　染料废水试样的处理与测定　　①分别将500mL模拟印染废水置于烧杯中，搅拌速度为120r／min，加入一定量的脱色剂和PAC，搅拌2min后加入适量助凝剂PAM，再搅拌3min，静置分层，取上层清液进行测定。反应在室温下进行。　　②分别将染料配成质量浓度为100mg／L的水溶液，在721型分光光度计上测定各染料的最大吸收波长，分别作为光电比色时的工作波长。　　③色度测定：单一染料的测定采用

5、分光光度法，混合染料的测定采用稀释倍数法。　　④脱色率的计算　　脱色率R％＝×100％　　式中：A——处理后的吸光度；　　　　　A。——处理前的吸光度。　　⑤化学需氧量测定采用重铬酸钾法[4]。　　　　2结果与讨论　　所做的4类8种染料的模拟废水的絮凝试验表明，在不加脱色剂的情况下，采用无机絮凝剂如氯化铝、硫酸铝、硫酸亚铁等的脱色絮凝效果皆不理想，聚合氯化铝对染料废水的脱色絮凝效果明显优于其它无机絮凝剂，但对于部分活性染料、酸性染料的脱色絮凝效果较差若将脱色剂与PAC配合使用，不仅可有效降低絮凝剂的用量，而且絮体形成速度与沉降速度大大加快，污泥量少，表现出良好的脱色絮凝效果。为此，进一步研

6、究了脱色剂的加入量、PAC的投加量、pH值等因素对脱色絮凝效果的影响，并通过正交试验确定影响脱色率的主要因素及染料废水处理的最佳条件。　　絮凝剂的加入顺序对脱色率的影响　　经反复试验证明，絮凝剂的加人顺序对染料废水的脱色率有影响。在其它条件相同的情况下，先加人脱色剂再加入PAC对染料废水的脱色率明显高于两种絮凝剂同时加入或先加PAC的情况，特别是对于活性染料的影响尤为显著，结果见表2。产生这一现象的原因与所合成的脱色剂具有较高的阳离子电荷密度有关[5]，能使废水中的染料颗粒迅速脱稳，加之脱色剂分子链上带有的多种高活性基团能通过范德华引力、氢键、配位键等物理化学作用吸附染料分子，此后与PAC

7、协同作用而形成较大颗粒絮体并迅速沉降，故表现出较好的絮凝脱色效果。　　表2高效脱色剂和聚合铝加入顺序对脱色率的影响　　编号染料名称絮凝剂加入顺序吸光度平均脱色率/%　　1活性橙脱色剂1-聚合铝　　2活性橙聚合铝-脱色剂1　　3分散蓝脱色剂2-聚合铝　　4分散蓝聚合铝-脱色剂2　　脱色剂用量对脱色率的影响　　脱色剂的用量是影响染料溶液脱色的重要参数之一。试验表明，染料的种类不同，对脱色剂用量的要求有所不同。本试验考察了脱色