石墨烯基复合材料在处理印染废水中的应用

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1、题目：石墨烯基复合材料在处理印染废水中的应用一、前言1.课题研究的意义，国内外研究现状和发展趋势印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染分为四道工序：预处理、染色、印花及整理。预处理包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等，要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水及其它废水。染色工序排出染色废水，印花工序排出印花废水和皂液废水，整理工序排出整理废水。印染废水是以上各类废水的混合废水或除漂白废水以外的综合废水。印染各工序的排水情况：①退浆废水退浆是用化学药剂将织物上所带的浆料退除（被水解或酶分解为水溶性分解物），同时也除掉纤维本身的部分杂质。退浆废水是

2、碱性的有机废水，呈黄色，含奋浆料分解物，纤维屑、COD和BOD比较高。退浆废水的量较少，占总废水量的15%左右，但是污染物BOD5A50%左右，污染较重，是预处理废水有机污染物的主要来源。B前多使用化学浆料（PVA），其B/C为0.1左右，非常难处理，所以近年来用改性淀粉（B/C=0.5〜0.8）取代化学浆料m。②煮练废水煮练工艺多采用烧碱和表面活性剂等的水溶液，在高温（12（TC）和碱性（pH=10〜13）条件卜，对棉织物进行煮练，去除纤维所含的油脂、蜡质、果胶等杂质，以保证漂白和染整的加工质量。煮练废水水量火，水温高，呈深褐色和强碱性（含碱浓度约为0.3%）。煮练废水呈强碱

3、性，含碱浓度为0.3%,废水呈深褐色，其屮含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等物质，其BODjUCOD值较高（每升达数千毫克）,污染物浓度高。③漂白废水漂白工艺一般是采用次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表而和内部的杂质。由于双氧水在漂白过程中几乎完全分解，次氯酸钠和亚氯酸钠大部分氯在漂白过程中被分解，因此漂白废水的特点是水量大，但是污染程度较轻，B/C较低，属较清洁废水，可直接排放循环使用。④丝光废水丝光是将织物在氢氧化钠浓溶液中进行溶液处理，以提高纤维的张力强度，增加纤维的表面光泽，降低织物的潸在收缩率和提高对染料的亲和力。丝光废水含NaOH3

4、%〜5%左右，一般通过多效蒸发浓缩回收后，先供丝光应用，再用于调配煮炼液、废碱液用于退浆，所以丝光废水很少排出。①染色废水染色废水的主要污染物是染料和助剂。由于不同的纤维原料和产品需要使用不同的染料、助剂和染色方法，加上各种染料的上色率不同，染液和浓度不同，使染色废水水质变化很大。染色废水一般呈强碱性，水量较大，水质中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，废水色度可高达几千倍，COD较BOD5高得多，COD—般为300〜700mg/L,B/C—般小于0.2,可生化性较差，影响收纳水体的景观，而且采用单一生化的方法难以去除。②印花废水印花废水主要来自于配色调浆、印花滚筒、印花筛网的冲

5、洗废水，以及印花后处理时的皂洗、水洗废水。由于印花色浆中的浆料量比染料量多几到几十倍，故印花废水中除染料、助剂外，还含有大量浆料，BOD5和COD都较高。由于印花辊筒镀筒时使用重铬酸钾，辊筒剝铬时有三氧化铬产生，这些含铬的废水毒剂要单独处理。③整理废水整理废水的排放量较小，对全工序混合废水的水质水量影响也比较小，其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料、表面活性剂、甲醛等。④碱减量废水由涤纶仿真丝碱减量工序产生，主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等，其中对苯二甲酸含量高达75%。碱减量废水不仅pH值高(一般〉12)，而且有机物浓度高，COD可高达9万mg/L，高分子有机物及部分染料很难

6、被生物降解，此种废水属高浓度难降解有机废水。我国印染废水的日排放量为(300〜400)x104t，是各行业中的排污大户之一，印染废水具有以下特征：①水量大、有机污染物含量高、生物难降物多，碱度和pH值变化大、水质变化大；②色度高，有时可达4000倍以上；③可生化性能差，废水m(BOD)/m(COD)值一般在20%左右。近年来，印染行业中合成纤维品种和数量的增加以及化学浆料(PVA)代替淀粉在印染工业中的应用，使难生化降解的有机物在废水中的含量大大增加，导致印染废水更难处理。而且印染废水中的染料能吸收光线，降低水体透明度，影响水生生物和微生物的生长，不利于水体自净，其降解产物多为

7、联苯胺类致癌芳香类化合物，因此，对印染废水进行综合治理己成为当今国内外急需解决的一大难题。因此，开发不同的处理方法，有效地组合起来，以研究出高效、经济、节能的印染废水处理工艺是非常急迫的［2］。目前，国内外对印染废水处理的方法都是以生化法为主，也有将化学法与之相串联的。根据处理手段，印染废水的处理方法主要分为物理处理法、化学处理法、生物处理法和物理化学处理法等。其中物理法包括吸附法(物理吸附)、沉淀法、上浮法、筛滤法、离心分离、均质法和热处理法；化学法包括电化学法法、混凝法和氧化还原法等；生