环境综合项目工程专业范文.docVIP

阳离子纤维素对不同类型染料废水脱色效果研究

专业：环境工程学号：xxx姓名：xxx

指引教师：xxxx

摘要:为了研究阳离子纤维素对不同类型染料废水脱色效果，通过单因素实验和正交实验，探讨了阳离子纤维素在不同温度、反映时间、pH、剂量、转速条件下分别对橙黄Ⅱ、铬黑T、亚甲基蓝模仿染料废水脱色率影响。成果表白，阳离子纤维素对橙黄Ⅱ、铬黑T、亚甲基蓝模仿染料废水最佳脱色条件分别为橙黄Ⅱ：pH值为5，水温40℃，时间为20min，絮凝剂投加量0.0016g/mL，转速为500r/min；亚甲基蓝：pH值为11，水温30℃，时间为20min，絮凝剂投加量0.0012g/mL，转速500r/min；铬黑T：pH值为5，水温50℃，时间为15min，絮凝剂投加量0.0012g/mL，转速600r/min。阳离子纤维素对铬黑T脱色效果最佳，脱色率可达99.53%。

核心词：秸秆；改性；染料废水；脱色率

絮凝剂重要是带有正（负)电性基团中和某些水中带有负(正）电性难于分离某些粒子或者颗粒，减少其电势，使其处在稳定状态，并运用其聚合性质使得这些颗粒集中，并通过物理或者化学办法分离出来。普通为达到这种目而使用药剂，称之为絮凝剂。将天然高分子物质如淀粉、纤维素、壳聚糖等进行改性，产物有良好絮凝性能，或兼有某些特殊性能。

秸秆作为一种农业生产重要副产品，产量大、分布广，同步也是一项重要生物资源。据记录，国内每年产农作物秸秆约6.2亿吨，资源拥有量居世界首位[1]。秸秆一种重要构成某些即是纤维素，将纤维素进行阳离子化改性，可得到各种阳离子纤维素，应用于生活、环保等各个方面。

纤维素阳离子化就是在纤维素羟基位置上，通过与阳离子化学试剂进行醚化接枝反映即季氨阳离子基团化学改性，也可称为胺化。通过这种改性可以使纤维素普通在水溶液中带负电荷转化为带正电荷，从而使纤维素容易吸引带负电荷活性染料、酸性染料等在纤维素上形成不溶性染料色淀。这对提高染料运用率、减少染色废水色度和蛋白质纤维与纤维素纤维混纺织物用酸性染料同浴可染等方面都具备重要意义[2]。

国内是纺织生产大国，印染行业总量居世界第一[3]，但印染加工产生大量废水对水体污染非常严重，对其解决变得越来越重要。据不完全记录，国内印染废水每天排放量为300～400万m3[4]。印染废水具备水量大、色度大、成分复杂、有机污染物含量高特点，其染料构造中硝基、氨基化合物及铜、铬、锌、砷等重金属元素有较大生物毒性，生化解决性能差，难降解，严重污染环境[5,6]。特别是近年来，合成纤维品种和数量增长以及化学浆料(PVA)代替淀粉在印染工业中应用，使得印染废水更加难以解决[7]。因而，印染废水脱色问题成为废水解决急需解决一大难题。近年来，随着高效、新型高分子絮凝剂开发和应用，由于其良好凝聚效果、脱色能力和操作简朴、投资省等长处，高分子絮凝剂正广泛地应用于解决印染废水过程中[8]。

印染废水中染料不易被生物降解，是废水中色素重要来源，同步也是最为棘手难题，某些染料浓度低于1mg/L时就能使接受水体明显着色[9,10]，因此即便是少量染料也会污染大面积水体。

运用秸秆合成新型阳离子纤维素，可作为一种良好而较便宜絮凝剂用于印染废水解决中。纤维素具备便宜性和环保可再生性，是将来高分子絮凝剂发展重要趋势之一。阳离子型絮凝剂是高分子表面活性剂一种，具备安全无毒、可生物降解、价格低廉等长处，与低分子型相比，溶液粘度高，成膜性好。

本文运用秸秆与十四烷基三甲基氯化铵在一定条件下反映，制得新型阳离子纤维素，并研究其对橙黄Ⅱ、亚甲基蓝、铬黑T三种模仿废水脱色效果以及最佳脱色条件，以摸索废弃秸秆资源化和染料废水脱色新途径。

1材料与办法

1.1材料与仪器

1.1.1水稻秸秆:取自四川农业大学雅安农场。

1.1.2模仿染料废水：分别为浓度0.03g/L铬黑T(中性型染料)、橙黄Ⅱ（阴离子型染料）、亚甲基蓝（阳离子型染料）。

中性型染料：一种非离子型染料，在水中呈分散微粒状态，合用于对维纶、锦纶、丝、毛及柞蚕丝等进行染色。铬黑T（C20H12N3NaO7S）分子中具有一种磺酸基和两个不同还原基团(偶氮基和酚羟基)，因而铬黑T有良好水溶性。分子中苯环和萘环都是很稳定基团，不易被氧化分解，铬黑T可以为是一种有代表性可溶解性难降解有机物[11]。

阴离子型染料：一类可溶于水阴离子染料，大多具有磺酸基等亲水性基团。橙黄Ⅱ(C16H11N2O4SNa)是水溶性较好、惯用于生物染色阴离子染料，也惯用于毛、丝及锦纶织品染色和印花，以及皮革、纸张着色。在水溶液中，橙黄Ⅱ以带负电荷阴离子形式存在[12]。

阳离子型染料：阳离子染料由带正电荷基团和发色团构成，合用于睛纶染色，色彩鲜艳，牢度较好。亚甲基蓝（C16H18ClN3S）是一种典型阳离