由染色機(jī)產(chǎn)生的印染廢水脫色
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無(wú)錫佳富機(jī)械設(shè)備科技有限公司 關(guān)鍵詞:染色機(jī) 發(fā)布日期:2015-10-27
摘要:由染色機(jī)產(chǎn)生的印染廢水脫色
由染色機(jī)產(chǎn)生的印染廢水約占整個(gè)紡織工業(yè)廢水量的80%,現(xiàn)已成為紡織工業(yè)清潔生產(chǎn)的一大難題.?利用活性炭可以有效去除廢水中的活性、堿性、直接染料等水溶性染料,但是活性炭的再生費(fèi)用昂貴,限制了其應(yīng)用.-2j竹炭質(zhì)地堅(jiān)硬,細(xì)密多孔,具有較大的比表面積和很強(qiáng)的吸附性,已在水質(zhì)處理等領(lǐng)域有所應(yīng)用-3_ ,但在印染廢水脫色方面尚未見(jiàn)研究報(bào)道.我國(guó)的竹資源豐富,勞動(dòng)力成本低,具有生產(chǎn)竹炭的天然優(yōu)勢(shì),因此,利用竹炭處理印染廢水具有較好的應(yīng)用前景.為了提高竹炭的吸附效果,本實(shí)驗(yàn)研究了竹炭的
活化及再生處理對(duì)其吸附脫色效果的影響,確定了活化和再生工藝,并對(duì)比了活化前后竹炭對(duì)各種水溶性染料溶液的吸附脫色效果.
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 材料及儀器
商品竹炭顆粒Oo目)、竹炭粉末(40~60目)(宜興金凱德竹炭有限公司).弱酸普拉艷藍(lán)RAW、直接翠藍(lán)GL、直接大紅4BS、活性紅x一3B、活性紅M一8B、活性紅K一2BP(天津市順意化工染料有限公司,未經(jīng)純化直接使用).硝酸、磷酸、氯化鋅、氫氧化鈉、亞甲基藍(lán)國(guó)藥集團(tuán)上海化學(xué)試劑有限公司,均為分析純).儀器:HH一6型電熱恒溫水浴鍋(江蘇金壇市榮華儀器制造有限公司),101A—l型電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠),721型分光光度計(jì)、MP200B型電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司),WHYF一2F型恒溫水浴振蕩器(臺(tái)灣瑞比公司),Sx:型電阻爐 上海新苗醫(yī)療器械廠1.
1.2 商品竹炭活化
稱取10 g竹炭按不同的固液比在濃度為1~6mol/L的氫氧化鈉溶液中浸泡處理6~30 h,之后用水漂洗到近中性,充分干燥.
1-3 商品竹炭再生
將吸附飽和的商品竹炭粉末(未經(jīng)活化處理)置于電阻爐中,在300~400 下高溫焙烘30~90 min.
1.4 測(cè)試
1.4.1 亞甲基藍(lán)吸附量
將0.10 g活化或再生的竹炭干燥試樣置于250mL錐形瓶中,加入質(zhì)量濃度為0.2 g/L的亞甲基藍(lán)溶液 ,在30 的恒溫振蕩水浴鍋中振蕩30 min,過(guò)濾后用分光光度計(jì)在濾液的**大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,將該吸光度與標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度進(jìn)行比較,按公式計(jì)算出亞甲基藍(lán)吸附量:
式中:q為亞甲基藍(lán)吸附量,mg/g;p。為吸附前亞甲基藍(lán)溶液的質(zhì)量濃度,mg/L;A。、A 分別是吸附前、后亞甲基藍(lán)溶液的吸光度; 為亞甲基藍(lán)溶液的體積,mL;m為實(shí)驗(yàn)用竹炭質(zhì)量,g.1.4.2 染料溶液的吸附性能與亞甲基藍(lán)吸附量的測(cè)定方法一致.
2 結(jié)果與討論
2.1 竹炭氫氧化鈉活化
為提高竹炭的吸附脫色能力,研究了硝酸、磷酸、氯化鋅和氫氧化鈉對(duì)竹炭的活化效果,初步實(shí)驗(yàn)表明,氫氧化鈉的活化效果較為明顯.為此,采用正交實(shí)驗(yàn),詳細(xì)考察了固液比、處理時(shí)間及氫氧化鈉濃度對(duì)竹炭活化效果的影響,竹炭顆粒的活化結(jié)果見(jiàn)表1.由表1可知,影響活化效果的主要因素為氫氧化鈉的濃度,在低濃度區(qū),提高氫氧化鈉溶液的濃度,亞甲基藍(lán)吸附量上升,但隨著濃度的進(jìn)一步提高,吸附量呈下降趨勢(shì),濃度為3 mol/L時(shí)吸附量**高.固液比(竹炭顆粒與處理液的比例)及處理時(shí)間對(duì)活化效果的影響相對(duì)較小,在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),隨著固液比的增大及活化時(shí)間的延長(zhǎng),活化竹炭顆粒對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附量都呈上升趨勢(shì),但固液比增大及時(shí)問(wèn)延長(zhǎng)到一定程度后,亞甲基藍(lán)吸附量的增長(zhǎng)變緩.從正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的**佳堿活化處理?xiàng)l件為:氫氧化鈉3 mol/L,固液比1:10,活化30 h.從節(jié)約生產(chǎn)成本等方面綜合考慮,堿處理活化的**佳條件為:氫氧化鈉3 mol/L,固液比1:8,活化24 h.在該條件下處理后竹炭顆粒對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附量為8.2 mg/g,較活化前提高148.5%,活化效果較好.同樣條件下對(duì)商品竹炭粉末進(jìn)行處理,得到產(chǎn)品的亞甲基藍(lán)吸附量為35.2 mg/g(未活化竹炭粉末亞甲基藍(lán)吸附量為24.1 mg/g),較未活化前提高46.1%,吸附效果較明顯.
2.2 竹炭高溫焙烘再生的影響因素
2.2.1 溫度
為提高竹炭的重復(fù)利用率,研究了高溫焙烘條件對(duì)未活化商品竹炭粉末的再生效果.圖1為吸附飽和的竹炭在不同溫度下焙烘60 min后的亞甲基藍(lán)吸附情況
從圖1可以看出,隨著溫度的升高,竹炭粉末的再生效果也隨之提高,可能是在高焙烘溫度下,竹炭孑L隙內(nèi)部的染料及其雜質(zhì)被炭化繼而使空隙得到疏通;但從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析,竹炭灰份也隨著焙烘溫度的升高而增加,所以應(yīng)當(dāng)控制焙烘溫度,宜選400℃.
2.2.2 時(shí)間
從圖2可以看出,焙烘時(shí)間延長(zhǎng),竹炭再生后的吸附量先增加后降低.原因可能是焙烘時(shí)間較短時(shí),竹炭?jī)?nèi)的雜質(zhì)尚未完全降解,其通道未完全被打開(kāi),導(dǎo)致吸附量還有升高的余地,當(dāng)時(shí)間足夠長(zhǎng)之后,部分孔隙被炭化損壞,吸附量下降.實(shí)驗(yàn)中觀察到竹炭灰份隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增加也證明了此點(diǎn).所以,焙烘時(shí)間選擇60 rain.
綜上可知,高溫焙烘再生的**佳工藝條件為:400℃焙烘60 min.在該條件下再生處理的商品竹炭粉末吸附量為21.2 mg/g,再生后的吸附能力可恢復(fù)88%.
2.3 水溶性染料溶液的吸附性能
由圖3可知,經(jīng)過(guò)活化處理的竹炭對(duì)各種水溶性染料溶液的吸附量都有提高,其中對(duì)活性紅x一3B吸附效果變化**為明顯,吸附量提高了63.5%.而對(duì)K型活性染料活性紅K一2BP的吸附效果較差.顯然,染料種類及結(jié)構(gòu)對(duì)竹炭的吸附脫色效果有很大的影響,還值得進(jìn)一步研究.