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由染色机产生的印染废水脱色

出处:无锡佳富机械设备科技有限公司  关键词:由染色机产生的印染废水脱色  发布日期:2016-04-01  
摘要:由染色机产生的印染废水脱色
由染色机产生的印染废水约占整个纺织工业废水量的80%,现已成为纺织工业清洁生产的一大难题.?利用活性炭可以有效去除废水中的活性、碱性、直接染料等水溶性染料,但是活性炭的再生费用昂贵,限制了其应用.-2j竹炭质地坚硬,细密多孔,具有较大的比表面积和很强的吸附性,已在水质处理等领域有所应用-3_ ,但在印染废水脱色方面尚未见研究报道.我国的竹资源丰富,劳动力成本低,具有生产竹炭的天然优势,因此,利用竹炭处理印染废水具有较好的应用前景.为了提高竹炭的吸附效果,本实验研究了竹炭的
活化及再生处理对其吸附脱色效果的影响,确定了活化和再生工艺,并对比了活化前后竹炭对各种水溶性染料溶液的吸附脱色效果.
1 实验
1.1 材料及仪器
商品竹炭颗粒Oo目)、竹炭粉末(40~60目)(宜兴金凯德竹炭有限公司).弱酸普拉艳蓝RAW、直接翠蓝GL、直接大红4BS、活性红x一3B、活性红M一8B、活性红K一2BP(天津市顺意化工染料有限公司,未经纯化直接使用).硝酸、磷酸、氯化锌、氢氧化钠、亚甲基蓝国药集团上海化学试剂有限公司,均为分析纯).仪器:HH一6型电热恒温水浴锅(江苏金坛市荣华仪器制造有限公司),101A—l型电热鼓风干燥箱(上海市实验仪器总厂),721型分光光度计、MP200B型电子天平(上海精密科学仪器有限公司),WHYF一2F型恒温水浴振荡器(台湾瑞比公司),Sx:型电阻炉 上海新苗医疗器械厂1.
1.2 商品竹炭活化
称取10 g竹炭按不同的固液比在浓度为1~6mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡处理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
将吸附饱和的商品竹炭粉末(未经活化处理)置于电阻炉中,在300~400 下高温焙烘30~90 min.
1.4 测试
1.4.1 亚甲基蓝吸附量
将0.10 g活化或再生的竹炭干燥试样置于250mL锥形瓶中,加入质量浓度为0.2 g/L的亚甲基蓝溶液 ,在30 的恒温振荡水浴锅中振荡30 min,过滤后用分光光度计在滤液的最大吸收波长处测定吸光度,将该吸光度与标准溶液的吸光度进行比较,按公式计算出亚甲基蓝吸附量:
 
式中:q为亚甲基蓝吸附量,mg/g;p。为吸附前亚甲基蓝溶液的质量浓度,mg/L;A。、A 分别是吸附前、后亚甲基蓝溶液的吸光度; 为亚甲基蓝溶液的体积,mL;m为实验用竹炭质量,g.1.4.2 染料溶液的吸附性能与亚甲基蓝吸附量的测定方法一致.
2 结果与讨论
2.1 竹炭氢氧化钠活化
为提高竹炭的吸附脱色能力,研究了硝酸、磷酸、氯化锌和氢氧化钠对竹炭的活化效果,初步实验表明,氢氧化钠的活化效果较为明显.为此,采用正交实验,详细考察了固液比、处理时间及氢氧化钠浓度对竹炭活化效果的影响,竹炭颗粒的活化结果见表1.由表1可知,影响活化效果的主要因素为氢氧化钠的浓度,在低浓度区,提高氢氧化钠溶液的浓度,亚甲基蓝吸附量上升,但随着浓度的进一步提高,吸附量呈下降趋势,浓度为3 mol/L时吸附量最高.固液比(竹炭颗粒与处理液的比例)及处理时间对活化效果的影响相对较小,在实验范围内,随着固液比的增大及活化时间的延长,活化竹炭颗粒对亚甲基蓝的吸附量都呈上升趋势,但固液比增大及时问延长到一定程度后,亚甲基蓝吸附量的增长变缓.从正交实验数据得出的最佳碱活化处理条件为:氢氧化钠3 mol/L,固液比1:10,活化30 h.从节约生产成本等方面综合考虑,碱处理活化的最佳条件为:氢氧化钠3 mol/L,固液比1:8,活化24 h.在该条件下处理后竹炭颗粒对亚甲基蓝的吸附量为8.2 mg/g,较活化前提高148.5%,活化效果较好.同样条件下对商品竹炭粉末进行处理,得到产品的亚甲基蓝吸附量为35.2 mg/g(未活化竹炭粉末亚甲基蓝吸附量为24.1 mg/g),较未活化前提高46.1%,吸附效果较明显.
 
2.2 竹炭高温焙烘再生的影响因素
2.2.1 温度
为提高竹炭的重复利用率,研究了高温焙烘条件对未活化商品竹炭粉末的再生效果.图1为吸附饱和的竹炭在不同温度下焙烘60 min后的亚甲基蓝吸附情况
 
从图1可以看出,随着温度的升高,竹炭粉末的再生效果也随之提高,可能是在高焙烘温度下,竹炭孑L隙内部的染料及其杂质被炭化继而使空隙得到疏通;但从实验现象分析,竹炭灰份也随着焙烘温度的升高而增加,所以应当控制焙烘温度,宜选400℃.
2.2.2 时间
从图2可以看出,焙烘时间延长,竹炭再生后的吸附量先增加后降低.原因可能是焙烘时间较短时,竹炭内的杂质尚未完全降解,其通道未完全被打开,导致吸附量还有升高的余地,当时间足够长之后,部分孔隙被炭化损坏,吸附量下降.实验中观察到竹炭灰份随着时间的延长逐渐增加也证明了此点.所以,焙烘时间选择60 rain.
 
综上可知,高温焙烘再生的最佳工艺条件为:400℃焙烘60 min.在该条件下再生处理的商品竹炭粉末吸附量为21.2 mg/g,再生后的吸附能力可恢复88%.
2.3 水溶性染料溶液的吸附性能
由图3可知,经过活化处理的竹炭对各种水溶性染料溶液的吸附量都有提高,其中对活性红x一3B吸附效果变化最为明显,吸附量提高了63.5%.而对K型活性染料活性红K一2BP的吸附效果较差.显然,染料种类及结构对竹炭的吸附脱色效果有很大的影响,还值得进一步研究.
 
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