印染废水脱色处理-吸附脱色法

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　　活性炭作为一种优良吸附剂早已广泛应用于水处理中，至今仍是印染废水的比较好吸附剂之一，活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附，一方面通过其繁密的多孔结构从物理吸附方面吸附染料分子;另一方面活性炭在其表面含有少量的化学结构，可以与待吸附物质发生化学反应，达到化学吸附的目的。不过由于活性炭价格昂贵，加之再生复杂，因此一般只应用于印染废水的深度处理以及泄漏应急处理之用。一般而言，一种适宜的吸附剂应当具有如下三个特点:低成本、高吸附性、高再生性。越来越多的国内外研究者选择使用固体废弃物、工业副产品、农业废弃物等材料进行制备低成本活性炭来吸附印染废水中的有机物。如B.H.Hameed等采用马来西亚广泛含有的农业废弃物菠萝茎秆制备活性炭，对亚甲基蓝有优异的吸附效果;B.H.Hameed等使用棕榈树棕毛制备活性炭吸附亚甲基蓝，比较大吸附量达400mg/g;YogeshC.Sharma等采用椰子纤维制备活性炭对阳离子染料去除率达93.58%。除此之外，使用石榴皮、果皮、甘蔗渣等生物质材料制备活性炭的研究也很多，废物循环利用和低成本处理是目前比较流行的趋势之一。

　　黄剑明等将活性炭与壳聚糖、稀土金属混合使用，用量4g/L时，浊度、色度的去除率均为95%以上，COD的去除率接近70%;在结合成本考虑，由于活性炭的多功能吸附效果，在活性炭制备条件、再生方法的不断改进之下，合理利用各种废弃资源制备活性炭，对废水深度处理将有重要意义。活性炭吸附处理之外，硅藻土由于比表面积大、孔隙度高、吸附性强、悬浮性好，在污水处理中应用广泛，硅藻土由古代硅藻的遗骸所组成，经过一定的地质条件形成的一种具有多孔性的生物硅质沉积岩，主要成分为SiO2，并且含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO和有机质，我国硅藻土储量丰富，约占全球总量的1/5，具有很大的发展前景。在国内也有不少的研究，如谢朝阳等采用天然硅藻土处理酸性大红染料废水，pH=3，反应温度20℃时，染料废水的脱色率较佳，达到66.0%。单纯使用硅藻土的脱色率并不理想，这是因为硅藻土表面和细孔都分布有羟基，并伴随着氢键的存在，这些羟基基团使硅藻土具有表面活性、吸附性，但也使其在水溶液中呈弱酸性，一方面氢键作用可以吸附染料分子，另一方面天然硅藻土的弱酸性会排斥带负电的酸性大红染料，所以导致脱色率不高。因此，可以通过改性硅藻土，使其表面基团发生改变，以适应不同的废水。矫娜等以天然硅藻土分别负载十六烷基三甲基溴化铵、四甲基溴化铵和壳聚糖，研究了这系列改性硅藻土吸附水中的活性红、亚甲基蓝、玫瑰红，吸附效果优于单纯使用硅藻土;李英柳等以改性硅藻土与PAC复配，处理活性艳红染料溶液，脱色率比较高可达99%，这是因为溴化铵、壳聚糖含有的氨基基团带正电荷，可以提高对酸性染料的吸附性能，此外，长链的高分子化合物在混合中能增强絮凝效果，使脱色效果更佳。硅藻土矿产丰富，价格低廉，可以称为中国比较有特色的矿物质之一，极具应用潜力，合理利用改性硅藻土复配混凝剂用于印染废水的处理，也是研究方向之一。

　　壳聚糖是近几年国内外研究较多的一种吸附剂，巴西、法国、日本、泰国、中国等学者都有相关研究，它是甲壳素的脱乙酰基产物，广泛存在于虾蟹和昆虫的外壳以及藻类的细胞壁中，自然界每年生物合成甲壳素可达十亿吨之多，其分子链上含有众多氨基和羟基，对金属离子、染料分子、有机物具有良好的吸附作用。壳聚糖作为生物质，安全无毒，具有良好的生物相容性、生物可降解性、抗菌性等优点，越来越广泛的应用于饮用水处理、废水处理，SirleiRosa等使用壳聚糖吸附去除活性染料，色度去除率约75%;NikolinaA.Travlou等将壳聚糖与氧化石墨复配使用处理活性黑染料有不错的吸附效果，这是因为壳聚糖上的氨基基团与氧化石墨上的含氧基团发生反应生成-COO-+H3N-R基团，通过氢键作用、氨基质子化作用对印染废水产生吸附;丁纯梅等使用壳聚糖处理酸性大红GR溶液、活性K-GL翠蓝溶液及实际印染废水，脱色率都在在90%以上;邵红等负载壳聚糖于膨润土上，研究了对酸性大红印染废水的处理，脱色率能达到97%。壳聚糖分子含有大量的氨基和羟基，对于酸性染料，壳聚糖分子中的-NH2质子化形成-NH3+，因静电引力强烈吸附酸性染料，由于其是高聚物，对染料分子也会产生强烈网捕作用，所以针对不同显色基团的印染废水，如果加以改性利用，将取得非常不错的效果。固体壳聚糖干粉的价格是双氰胺-甲醛聚合物干粉价格的5～8倍，因此壳聚糖很少有大规模应用的案例。

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