1　試驗(yàn)部分

    1. 1　藥品及儀器

    藥品:BWD-01,江蘇宜興市藍(lán)波化學(xué)品有限公司;重鉻酸鉀(分析純,含量≥99. 89% ),北京市 化學(xué)試劑研究所;濃硫酸(分析純,相對密度1. 84); 硫酸亞鐵銨(分析純,含量≥99. 5% ),天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠;染料毛皮藍(lán)MN-DR、毛尖藍(lán)TL -MV、毛皮紅BBA,北京泛博科技有限公司。

    儀器: pHS-25型數(shù)字式pH計(jì),上海日島科學(xué) 儀器有限公司; JJ-4型六聯(lián)攪拌機(jī),國華電器有限 公司制造;LG(1000W)微波爐, LG電子天津電器有 限公司; JJ500型精密電子天平,常熟雙杰測試儀器 廠;分析天平METTLER,AE240,北京賽多科斯儀器 系統(tǒng)有限公司; 722N型可見分光光度計(jì),上海精密 科學(xué)儀器有限公司。其它試驗(yàn)常用儀器。

    1. 2　染料廢水脫色試驗(yàn)

    用自來水配制一定濃度的單一染料模擬廢水。 取一定量模擬廢水,加入一定量稀釋10倍后的絮凝 脫色劑(下文試驗(yàn)中所用脫色劑均為稀釋10倍后 使用),在六聯(lián)攪拌機(jī)上快攪[4](200 r/min)1 min, 慢攪(60 r/min)5 min,靜置后取上層清液在722N 型分光光度計(jì)上測吸光度,根據(jù)GB11914-89規(guī)定 測定CODCr。并計(jì)算脫色率和CODCr去除率。

    2　結(jié)果與討論

    2. 1　BWD-01對毛皮藍(lán)MN-DR染料廢水的處理

    2. 1. 1　BWD-01的投加量對廢水處理效果的影響

    BWD-01稀釋至10%用于試驗(yàn),模擬水樣濃 度為1. 0 g/L,測定吸光度的最大吸收波長為 416nm,結(jié)果如圖1。

    由圖1可知,絮凝劑投加量為6. 7mL/L時(shí)廢水 的脫色率達(dá)到最高(91. 9% ),此時(shí)廢水的COD去 除率也達(dá)到最高(58. 1% ),COD去除率的變化曲線 規(guī)律與脫色率的變化曲線規(guī)律比較一致,都存在一 個(gè)較佳的投加量范圍。所不同的是,在達(dá)到最大值 后,COD去除率卻會(huì)隨著BWD-01投加量的增多 而下降。這是由于染料膠體微粒過多的吸附陽離 子型絮凝劑而帶正電荷,在水中膠體物質(zhì)再次趨于 穩(wěn)定,阻礙絮凝過程的進(jìn)行,造成脫色率和COD去 除率的下降。此外,本試驗(yàn)使用的脫色絮凝劑本身是一種有機(jī)藥劑,對水樣的COD值有一定的貢獻(xiàn)。 雖然它能有效地去除色度,但過量的BWD-01會(huì) 增加水樣的COD值。綜合考慮,絮凝劑最佳投加量 在6~10 mL/L。

    2. 1. 2　廢水pH對處理效果的影響

    固定BWD-01的投加量為6. 7 mL/L,改變廢 水pH,考察處理效果,結(jié)果如圖2所示。 由圖2可知,廢水的pH為6時(shí)脫色率最高,達(dá)到97. 7%,此時(shí)COD去除率為58. 1%。pH對脫色率的影響不大,但對COD去除率有一定影響。脫色劑用量一定的情況下, COD去除率隨廢水pH的下降而增大, pH為4時(shí),COD去除率達(dá)到67. 0%。綜合考慮處理效果,最佳pH范圍在5~7。這主要是因?yàn)槿玖显诓煌�酸度下形態(tài)略有差別,從而影響處 理效果。

    2. 2　BWD-01對毛尖藍(lán)TL-MV染料廢水的處理

    2. 2. 1　BWD-01的投加量對廢水處理效果的影響 BWD-01稀釋10倍(10% )用于試驗(yàn),模擬水樣質(zhì)量濃度為0. 67 g/L,測定吸光度的最大吸收波 長為430 nm,結(jié)果如圖3。

    由圖3可知:絮凝劑投加量為5. 7mL/L時(shí)廢水 的脫色率達(dá)到最高值91. 1%,此時(shí)廢水的COD去 除率達(dá)到最高值87. 5%,脫色率和COD去除率變化規(guī)律基本一致。由圖3還可以看出脫色率和 COD去除率先增大,達(dá)到最佳處理效果后,曲線趨于平緩。這是由于BWD-01分子上有帶正電荷的基團(tuán),投加量過大會(huì)使原來因電荷中和而失穩(wěn)的染料膠體帶上了正電荷,這時(shí)膠粒間會(huì)出現(xiàn)斥力和導(dǎo) 致ξ電位增加。為此,染料膠體顆粒又重新穩(wěn)定存在于水樣中。另一方面,藥劑投加量過大,相對而言染料膠粒數(shù)目較少,則高分子縮合物的伸展部分就粘不上第二個(gè)膠粒,時(shí)間一長就會(huì)被原膠粒吸附在高分子的其它部位上,這時(shí)絮凝脫色劑就失去了架橋功能,膠粒能處于穩(wěn)定狀態(tài)而出現(xiàn)了再穩(wěn) 現(xiàn)象[5]。

    2. 2. 2　廢水pH對處理效果的影響

    固定BWD-01的投加量為5. 7 mL/L,改變廢水的pH,考察廢水處理效果,結(jié)果如圖4所示。

    由圖4可知, pH對脫色率和COD去除率的影響都不大。廢水pH在6~9范圍內(nèi)脫色率基本相同,COD去除率略有變化,但幅度不大。BWD-01 對于此類染料廢水pH具有普遍適用性。這主要是因?yàn)樾跄齽┑男蛻B(tài)分布和染料的存在形式與溶液的pH值密切相關(guān)[6],脫色劑BWD-01受pH影響較小,染料毛尖藍(lán)TL-MV性質(zhì)穩(wěn)定,不同酸度下形態(tài)變化不大。因此,脫色率和COD去除率受pH影響不大。

    2. 3　BWD-01對毛皮紅BBA染料廢水的處理

    2. 3. 1　BWD-01的投加量對廢水處理效果的影響 BWD-01稀釋十倍(10% )用于試驗(yàn),模擬水樣濃度為1. 0 g/L,測定吸光度的最大吸收波長為 414 nm,結(jié)果如圖5。

    由圖5可見,脫色率隨絮凝劑投加量增加而增大,投加量為23. 3 mL/L時(shí)廢水的脫色率達(dá)到最高 值94. 4%,此后脫色率曲線趨于平緩,略有下降趨勢。COD去除率隨絮凝劑投加量增加而先增大,投 加量為10 mL/L時(shí)廢水的COD去除率達(dá)到最高值 80. 4%,而后明顯下降。這是由于BWD-01分子上有帶正電荷的基團(tuán),染料膠體微粒過多的吸附陽離子型絮凝劑而帶正電荷,在水中膠體物質(zhì)逐漸趨于穩(wěn)定,阻礙絮凝過程的進(jìn)行,造成脫色率不再提高,甚至下降。此外,本試驗(yàn)使用的脫色絮凝劑本身是一種有機(jī)藥劑,過量的BWD-01不再發(fā)生絮凝作用,反而會(huì)增加水樣的COD值,導(dǎo)致COD去除率明顯下降。綜合考慮處理效果,BWD-01的最佳投加量范圍在8~15 mL/L。

    2. 3. 2　廢水pH對處理效果的影響

    固定BWD-01的用量為10 mL/L,考察廢水不同pH對處理效果的影響,結(jié)果如圖6所示。

    由圖6可以看出, pH對脫色率影響較大,酸性條件下明顯高于堿性條件, pH為6時(shí)脫色率最高達(dá) 到98. 5%。COD去除率受pH影響不大,在中性條件pH為7時(shí)達(dá)到最高80. 0%。

    最佳pH范圍在6~7。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是,絮凝劑的型態(tài)分布和染料的存在形式與溶液的pH值密切相關(guān)[6]。脫色劑BWD-01的性質(zhì)受 pH影響不大,但染料毛皮紅BBA為酸性染料,不同酸度條件下形態(tài)會(huì)略有不同,從而影響到脫色率和 COD去除率。

    2. 4　BWD-01對三種染料處理結(jié)果的比較

    陽離子型季銨鹽絮凝劑BWD-01對三種染料的脫色效果均較好,均可達(dá)到90%以上,在最佳條件下,對毛皮紅BBA染料廢水的脫色率達(dá)到98. 5%。COD去除率相差較大,一般在60%左右,最佳條件下, BWD-01對尖板藍(lán)TL-MV廢水的COD去除率達(dá)到87. 5%。實(shí)際應(yīng)用中,染料廢水大多含有幾種染料,需根據(jù)試驗(yàn)找到綜合廢水的最佳工藝條件。

    3　結(jié)論

    (1)BWD-01處理毛皮藍(lán)MN-DR廢水,適宜投加量為6~10 mL/L, pH為5~7。投加量為6. 7 mL/L,廢水pH為6時(shí),脫色率最高達(dá)到97. 7%, COD去除率最高為58. 1%。

    (2)BWD-01處理尖板藍(lán)TL-MV廢水,適宜投加量為4. 5~6. 5 mL/L。投加量為5. 7 mL/L時(shí)的脫色率達(dá)到最高(91. 1% ),同時(shí)COD去除率也達(dá)到最高(87. 5% )。pH對脫色率及COD去除率影響不大。

    (3)BWD-01處理毛皮紅BBA廢水,適宜投加量為8~15 mL/L。投加量為23. 3 mL/L時(shí)的脫色 率達(dá)到最高(94. 4% ),投加量為10 mL/L時(shí), COD去除率達(dá)到最高(80. 4% )。pH對脫色率影響較大, pH為6時(shí)脫色率最高(98. 5% )。COD去除率受pH影響不大。最佳pH范圍在6~7。

    參考文獻(xiàn):

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    [2]戴日成,張統(tǒng),郭茜,等.印染廢水水質(zhì)特征及處理技術(shù)綜述[J].給水排水, 2000, 26(10): 33-38.

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    [4]張毅,王偉,朱偉等.復(fù)合混凝劑處理模擬酸性大紅染料廢水的研究[ J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào), 2007, 7 (3): 40 -43.

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    [6]馮利,楊鴻霄.鋁鹽最佳凝聚形態(tài)及最佳pH范圍研究 [J].環(huán)境化學(xué), 1998, 17(2): 52-54.