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膨潤土在印染廢水處理中的應(yīng)用
集萃印花網(wǎng)  2009-06-08 00:00:00

    【集萃網(wǎng)觀察】據(jù)紡織行業(yè)的統(tǒng)計,我國每年排出的印染廢水總量為5.5億,未經(jīng)處理的印染廢水色度高,對環(huán)境造成的污染已日趨嚴(yán)重。因為印染廢水的排放量非常大,多采用吸附絮凝的物理化學(xué)方法。膨潤土具有很大的比表面積和孔容,擁有良好的陽離子交換性能和高比表面積等特性,是良好的水處理劑。實(shí)驗證明,膨潤土對印染廢水的脫色效果好,色度去除率高達(dá)96%,處理成本低。

    印染廢水是指棉、毛、化纖等紡織產(chǎn)品在預(yù)處理、染色、印花和整理過程中所排放的廢水。印染廢水成分復(fù)雜,主要是以芳烴和雜環(huán)化合物為母體,并帶有顯色基團(tuán)(如—N═N—、—N═O)及極性基團(tuán)(如—SO3Na、—OH、—NH2)。染料分子中含較多能與水分子形成氫鍵的—SO3H、—COOH、—OH基團(tuán)如活性染料和中性染料等,染料分子就能全溶于廢水中;不含或少含—SO3H、—COOH、—OH等親水基團(tuán)的染料分子以疏水性懸浮微粒形式存在于廢水中;含少量親水基團(tuán)但分子量很大或完全不含親水基團(tuán)的染料分子,在水中常以膠體形式存在。

    印染廢水中還常帶有以下助劑:①中性電解質(zhì)如NaCl、Na2SO4等;②酸堿調(diào)節(jié)劑如HCl、NaOH或Na2CO3;③表面活性劑;④膨化劑如尿素等;⑤膠粘劑如改性淀粉、脲醛樹脂、聚乙烯醇等;⑥穩(wěn)定劑如磷酸鹽等。印染廢水成分復(fù)雜、色度大、COD高,并向著抗氧化、抗生物降解方向發(fā)展,已成為我國各大水域的重要污染源。當(dāng)前,疏水性或不溶于水的染料廢水脫色已基本解決,難點(diǎn)在于許多親水性或水溶性染料廢水的脫色,而這也正是當(dāng)前公認(rèn)的較難處理的工業(yè)廢水之一。印染廢水脫色主要是脫除廢水色度即染料分子和COD,近年來改性膨潤土對印染廢水的脫色處理取得了一定進(jìn)展,吸附機(jī)理主要是物理和化學(xué)吸附。主要的膨潤土吸附劑有酸性白土、活性白土、有機(jī)膨潤土、膨潤土復(fù)合吸附劑等。

    經(jīng)鈉化和無機(jī)聚合物改性膨潤土吸附劑在投加量為0.1%時, 處理紅色印染廢水脫色率達(dá)88%以上,處理藍(lán)色廢水脫色率達(dá)98%。

    用鈉化和羥基鐵改性的膨潤土吸附劑在投劑量為5~6g/L時,處理酸性大紅COD去除率達(dá)45%,活性鮮紅COD去除率為71%,酸性黑COD去除率達(dá)60%。

    使用0.01%膨潤土加0.005%的聚合氯化鋁,可使以陽離子為主的印染廢水脫色率達(dá)94%~100%。

    采用酸活化膨潤土處理酸性藍(lán)印染廢水,其脫色效果很好,色度去除率可達(dá)96%,具COD去除率可達(dá)63%。若再經(jīng)絮凝劑絮凝處理后,色度降至20倍,可達(dá)國家工業(yè)廢水二級排放標(biāo)準(zhǔn)的色度要求。

    以鈉基膨潤土、硫酸亞鐵和硫酸鎂為原料,通過充分混合、粉碎、篩選可制得膨潤土復(fù)合凈水劑,該凈水劑應(yīng)用范圍廣,具有用藥量較小,成本低,脫色率、COD去除率及S2-去除率較高,絮狀沉淀物(礬花)比重較大,沉降速度較快及污泥量較小的優(yōu)點(diǎn)。

    以蒙脫土(或膨潤土)吸附加絮凝的方法處理污水適用于印染廢水,尤其是適用于含陽離子染料的工業(yè)廢水處理。優(yōu)點(diǎn)是處理劑來源豐富、價格低廉,操作簡便,對設(shè)備要求不高,因此運(yùn)行費(fèi)用和基建投資都不高。對陽離子染料的脫除效果特別好。缺點(diǎn)在于絮凝沉降的時間比較長,要1小時左右;污泥量比較大,處理每噸水一般產(chǎn)生污泥0.5—1.5Kg。?

   作為水處理中廣泛使用的絮凝劑,膨潤土已被廣泛用于印染廢水脫色領(lǐng)域,近來進(jìn)一步研制成多種復(fù)合膨潤土。某些有機(jī)分子也可與染料分子形成絡(luò)合物達(dá)到降低染料分子水溶性的目的,如帶長鏈的陽離子表面活性劑十二烷基二甲基氯化銨對含磺酸基團(tuán)的水溶性染料廢水。

    以硫酸、氫氧化鋁、硫酸亞鐵廢料及膨潤土為原料,經(jīng)反應(yīng)、聚合工藝可制備聚硅硫酸鋁鐵凈水劑。產(chǎn)品處理廢水的COD、BOD、色度去除率高,具有凈水性能優(yōu)越,產(chǎn)品穩(wěn)定好,存放期長。

    采用膨潤土和氧化鋁為主要原料,加入助劑、酸、水等,在反應(yīng)釜中攪拌,加溫進(jìn)行水熱反應(yīng)一定時間,過濾,在90℃~100℃干燥后,粉碎即得膨潤土凈水劑。

    用季銨鹽類表面活性劑改性的膨潤土比天然粘土礦物去除有機(jī)污染物的能力高出幾十至幾百倍,能有效遏制有機(jī)污染物在環(huán)境中的遷移,是一種簡單、有效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的環(huán)境修復(fù)工具。表面活性劑加入量低于陽離子交換容量(CEC) 時,有機(jī)膨潤土的層間距和對有機(jī)污染物的吸附量隨加入量的增加而增加;當(dāng)加入量超過CEC時,層間距、吸附量一般。

    影響膨潤土對染料分子的吸附的因素主要有膨潤土pH值、d001值、CEC以及內(nèi)表面積,這些因素相互作用對膨潤土的吸附脫色能力產(chǎn)生綜合的影響效果;在影響膨潤土上染料分子的吸附速率的因素上,膨潤土的其水理特性起著很大的作用,較高的膠質(zhì)價、膨脹容和膨潤值能加速脫色速率。同時原礦除蒙脫石之外的其他礦物組分的作用也不容忽視,還需要作更深入的研究來充分掌握各個因素影響的規(guī)律,這是我們需要努力的方向。

    膨潤土吸附劑吸附飽和后,可用高溫焙燒法進(jìn)行再生。再生后,其吸附能力基本保持不變。在實(shí)際使用過程中,就可以在為減少吸附量,有效地控制處理費(fèi)用。膨潤土吸附劑的再生方法:達(dá)到吸附飽和后的膨潤土吸附劑,經(jīng)過濾分離,先在 100 ℃干燥 1 小時,然后再 350 ℃的電阻爐內(nèi)焙燒 2 小時,研磨,再按原吸附條件重復(fù)進(jìn)行吸附高濃印染污水。

    膨潤土作為吸附劑,原料豐富,價格低廉,再生方便,因而污水處理的成本較低,如處理一噸污水,需用膨潤土 0.1~1.0kg ,成本不超過 0.11 元。如用聚合氯化鋁 0.02~0.1kg ,聚丙酰胺 0.002~0.01kg ,成本則高得多,故其具有廣闊的應(yīng)用前景。

    來源: 印染在線

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