R型微过滤器壳聚糖复合絮凝剂对印染废水的脱色研究
【R型微过滤器壳】基本说明
R型微过滤器壳聚糖复合絮凝剂对印染废水的脱色研究
印染废水是对环境危害极大的一类工业废水,具有废水量大、水质复杂、有机物浓度高、难生物降解等特点,其中尤以染料的污染X为严重,其残存的染料组分即使浓度很低,也会造成水体透光率降低,导致生态环境的破坏。因此,如何使印染废水脱色是废水处理的重要问题。处理印染废水的方法很多,主要有生物法、吸附法、氧化法等,其中混凝法是处理印染废水的常用方法之一。混凝法的关键是选择合适的絮凝剂,不同絮凝剂的使用范围和效果有很大的差别,对污水的处理能力也不同。近年来展开了镁盐的研究,其脱色原理是镁盐加碱水解成带正电荷的氢氧化镁固体,吸附带负电荷的阴离子染料而使染料废水脱色。
目前,大量使用各种无机/有机高分子复合絮凝剂进行絮凝处理,与无机絮凝剂相比,有机高分子絮凝剂具有絮凝速度快,用量少,受共存盐类、pH及温度影响小等X点,因而有着广阔的应用前景。当前使用的主要有人工合成和天然高分子絮凝剂两种。尽管聚丙烯酰胺是一个性能X良的复配剂但丙烯酰胺为神经性致毒剂,对神经系统有损伤作用,中毒后表现出肌体无力,运动失调等症状。能引起水的二次污染。天然有机高分子絮凝剂是一类较新的水处理剂。由于天然有机高分子具有无毒且能完全降解的特点,所以曾一度引起各科研机构的重视,但多年来在此X域能真正应用于工业生产的品牌产品并不多。为此开发安全无毒、无二次污染的絮凝剂,成为迫切而有意义的课题。
1 实验部分
1.1 实验仪器和药品
仪器:离心机；分光光度计；自动电位滴定仪；复合电极。
1.2 模拟废水的配制
准确称取0·10g艳兰溶于1L的容量瓶中,定容至刻度,摇匀,即为模拟废水。
1.3 复合絮凝剂的制备
一定量的镁盐,采用CaO作为镁盐水解用的碱化剂,制取氢氧化镁絮凝剂。在一定量的镁盐中加入适量的复配剂壳聚糖,采用CaO作为碱化剂,搅拌,反应熟化一定时间,得到氢氧化镁-壳聚糖无机-有机复合絮凝剂。
2 实验结果与讨论
2.1 模拟废水性能指标的测定
实验测定了模拟废水的pH值、色度等。为100·0mg·L-1的艳兰染料溶液可光吸收光谱图,可见模拟废水在450nm~700nm范围内有一吸收峰。
2.2 pH值对脱色率的影响
移取一定量染料废水,加入30m,l800mg/L的镁盐,用碱化剂CaO调节不同的pH值,搅拌10min,离心20min,测定不同pH值下经处理后的吸光度。同等条件下,测定加入0·05g壳聚糖制成的复合絮凝剂处理后的吸光度,计算脱色率,并绘制脱色率-pH图。壳聚糖作为镁盐絮凝剂处理废水较镁盐有良好的改善作用,脱色率均比镁盐高。由于壳聚糖分子中含有大量的自由氨基和羟基,在碱性条件下,壳聚糖上的阳离子活性基团与废水中带负电荷的胶体微粒相吸引,降低中和了胶体微粒的表面电荷,加上染料分子中含有一些-OH及-NH2基团,可以通过范德华力、氢键等和壳聚糖发生吸附形成沉降。
2.3 壳聚糖投加量对脱色率的影响
移取一定量染料废水,加入定量800mg/L的镁盐,测定不同壳聚糖投加量与脱色率的关系。不同壳聚糖投加量与脱色率的关系,可见壳聚糖投加量为0·05g时,染料废水脱色率X好,可达90%以上。随着壳聚糖投加量的增加,脱色率不与投加量成正比,在壳聚糖投加量较高时,脱色率反而有所下降。壳聚糖的浓度过大时,一是引起复合絮凝剂在水中的水解速度变慢,二是导致染料分子与作用基团接触的机会下降,因此,当浓度过于大时,结合能力有所下降。
2.4 镁盐-壳聚糖复合絮凝剂投加量对脱色率的影响
移取30m,l800mg/l镁盐,加入0·05g壳聚糖混合均匀。移取定量废水,测定不同镁盐壳聚糖混合物浓度下的脱色率,
2.5 搅拌速度、时间和离心时间对脱色率的影响
选择恰当的搅拌速度和时间,可以加速絮凝过程,有利于絮凝剂发挥作用,提高脱色效果。加快搅拌速度可以增加脱色率。搅拌速度过慢,絮凝剂与染料分子不能充分接触,减小了碰撞机会,不利于吸附脱色；过高的搅拌速度可将大颗粒的沉降物进一步搅碎,不利于絮凝,另外过高的搅拌速度在少量溶液的情况下还容易引起溶液等的溅起。因而实验中选择了200转/分的搅拌速度。搅拌时间过短,絮凝剂与染料分子接触不充分,充足的搅拌时间可以达到较好的脱色率,随着搅拌时间的延长,脱色率的增加趋于平缓,实验发现10分钟、15分钟与20分钟之间的脱色率相差不大,因此选择10分钟为X佳搅拌时间。
实验中比较了离心时间对脱色率的影响。离心可使絮体与上清液分离,时间越长,去浊率越高。20分钟以后,上层清液透明,无悬浮物。
