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复合絮凝剂对染料废水的脱色作用 标签：脱色剂 废水脱色 纺织印染废 时间：2010-04-02 09:46:43 点击：282 回帖：0 上一篇：2010汽车化工漆市场分析及预测下一篇：贵州因征地纠纷引发警民冲突20 复合絮凝剂对染料废水的脱色作用毕韶丹，沈春旭（沈阳理工大学环境与化学工程学院，辽宁沈阳110168）［摘要］用羧甲基壳聚糖（CMCTS）复合聚合氯化铁（PFC）对相对分子质量较小的活性染料模拟废水进行脱色处理。结果表明，引入PFC作为助凝剂的脱色效果优于单纯使用CMCTS。采用此复合絮凝剂处理染料废水的最佳条件为pH=5，CMCTS和PFC的投加质量浓度分别为90 mg/L和2 mg/L。在此优化条件下，染料废水的脱色率可达 93.8%，COD去除率达89.6%。［关键词］絮凝剂；羧甲基壳聚糖；聚合氯化铁；染料废水；脱色［中图分类号］X703.1［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2009）07-0057-03印染废水色度深、COD含量高、排放量大，对其 不加以处理，直接排放，会对环境造成较大污染。目前用于染料废水脱色处理的方法主要有絮凝法、吸 附法、氧化法和生化处理法等。絮凝法以其占地少、 成本低、管理方便成为处理染料废水的常用方法之 一。传统的无机絮凝剂对疏水性染料、相对分子质 量较大的染料脱色效率较高，但对水溶性好、相对分子质量小的活性、酸性染料脱色效果较差，且处 理成本高〔1〕，因此近几年人们把研究重点放在合成 高分子絮凝剂上。羧甲基壳聚糖（CMCTS）是一种无毒的新型高分子絮凝剂，同无机絮凝剂相比，具有 投加量少、沉降速度快、处理效果好及对污泥的脱水性能好等优点，在水处理应用中越来越受到人们 的重视。用CMCTS处理染料废水是近几年才开始 的〔2-7〕。笔者用自制的CMCTS与聚合氯化铁（PFC）絮凝剂复合使用，对水溶性好、相对分子质量较小 的活性艳蓝染料废水进行脱色试验，并比较了CM- CTS、PFC单独作用与它们复配作用下对染料废水的脱色处理效果，结果表明复合试剂絮凝脱色效果良好。1.实验部分1.1主要仪器及试剂721E型可见分光光度计（上海第三分析仪器 厂）；JJ-4六联电动搅拌器（常州国华电器有限公 司）；pHS-1型酸度计（上海精密仪器有限公司）。 试剂：活性艳蓝KN-R、蒽醌类水溶性染料，某 印染厂提供的工业品，配制成100 mg/L的染料模拟 废水；羧甲基壳聚糖（CMCTS），自制，配成10 g/L溶 液；聚合氯化铁（PFC），配成0.5 g/L溶液；氯乙酸、 氢氧化钠、乙醇、冰醋酸等化学试剂，均为分析纯。1.2羧甲基壳聚糖的制备将5 g壳聚糖加30 mL无水乙醇浸泡1 h，再加 入32 mL质量分数为45%的氢氧化钠溶液浸泡1 h， 转入三口烧瓶中，搅拌，将称取的12 g氯乙酸分4 次加入，控制温度为60℃，反应3.0 h制得粗品。用 醋酸调pH至7，过滤，先用质量分数75%的乙醇溶液洗涤，再用无水乙醇洗涤，抽滤，干燥得产品。1.3脱色实验取染料模拟废水200 mL于烧杯中，调节pH，加 入适量的絮凝剂，先快速搅拌1 min，再慢速搅拌 3 min，静置沉降后，取上清液在最大吸收波长598 nm 处测吸光度，计算脱色率（η）。η=[（A0-A）/A0]×100%式中：A0、A———处理前后水样的吸光度。1.4 COD的测定COD采用标准K2Cr2O7法测定〔8〕。2.结果与讨论 2.1 CMCTS絮凝剂的脱色效果2.1.1投加量对CMCTS脱色效果的影响在不同CMCTS投加量下，考察CMCTS对pH分 别为4、5、6的染料模拟废水的脱色效果，结果见图1。由图1可见，随着CMCTS用量的增加，脱色率 逐渐增大，CMCTS为110 mg/L时，对染料废水的脱 色效果最好，脱色率可达89.1%，若再增加絮凝剂的 用量，脱色率反而降低。因此CMCTS最佳投加质量 浓度为110 mg/L。2.1.2 pH对CMCTS脱色效果的影响当CMCTS投加质量浓度为110 mg/L时，用 HCl或NaOH将染料模拟废水调至不同的pH进行 脱色实验，脱色结果见图2。由图2可见，pH对脱色效果有较大影响。CMCTS 是两性物质，在pH较低的溶液中，CMCTS中羧基电 离受到抑制，呈阳离子性，此时活性艳蓝染料中的氨 基因结合H+带部分正电荷，与絮凝剂产生电荷排 斥，使絮凝脱色率不高。随着pH升高，活性艳蓝分 子中的磺酸基转变为磺酸盐，呈阴离子性，此时与 CMCTS发生电中和及吸附架桥等作用，脱色效果明 显增强。继续升高pH，CMCTS中羧基几乎全部形成 羧酸根阴离子，与染料阴离子产生电荷排斥，且此时