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阳离子染料废水治理技术

来源:印染在线 发布时间:2010年01月19日

1 概述我国是阳离子染料的生产大国,主要生产地在江苏省和浙江省。阳离子染料是腈纶类的专用染料,随着可染型腈纶制造技术的不断完善,阳离子染料的应用推广也不断扩大。阳离子染料废水由于其特殊性,对环境影响较大,采用传统的、单一的处理工艺难以达到处理效果,国外很多阳离子染料生产企业因此被迫停产或转产。随着环境和生态保护要求的不断提高,阳离子染料废水的治理越来越得到重视,合理有效的治理技术在不断发展。

2 阳离子染料废水的特点阳离子染料分子中带有一个季铵阳离子,因其分子结构中阳离子部分具有碱性基团,又称碱性染料或盐基性染料[1]。阳离子染料通常色泽鲜艳,水溶性好,是腈纶纤维的专用染料。阳离子染料的水溶性很强、分子量较小,与水分子结合能力强,其生产废水不仅成分复杂,COD浓度、含盐量高,pH低,而且色度高达几万倍至几十万倍,可生化性差,BOD/COD为0.2左右,有的甚至更低[2]。据统计,每生产1吨染料,要随废水损失2%的产品。废水中总COD主要源于各种难降解的助剂和染料本身,色度则由残余染料造成。由于阳离子染料含有很复杂的芳香基团而难以生物降解脱色。化学还原或厌氧生物处理虽可使染料中的偶氮双键还原为胺基而脱色,但产生的胺基类中间产物毒性比较大,且部分还原产物在有氧条件下易返色。因此,有效去除废水中的色度显得更为重要。

3 阳离子染料废水处理技术3.1 吸附法吸附法是利用多孔性固体与废水接触,利用吸附剂的表面活性,将染料废水中的有机物和金属离子吸附并浓集于其表面,达到净化水的目的。吸附剂结构、性质,以及吸附工艺条件等都会影响吸附效果。吸附剂有活性炭、树脂、天然矿物、废弃物及一些新型吸附材料,吸附剂现正朝着吸附能力强、可再生或回收利用、来源广、价格低的方向发展。大孔树脂吸附法处理萘系染料中间体生产废水[3],不仅吸附效率高、处理效果好,而且可从废水中回收宝贵的原料和中间体,是一种切实可行的

治理手段,具有良好的应用前景。Duggan Orna等通过试验确定[4],褐煤用50%钨酸钠溶液处理后,在800℃下炭化,可以大幅度提高褐煤对碱性染料的吸附效果。李虎杰等[5]研究了酸化后的坡缕石粘土对阳离子染料(桃红FG,质量浓度为500mg/L)的吸附性能,发现当吸附剂投加质量浓度为2400mg/L时,染料的吸附率达92%。谢复青等[6]以结晶紫溶液模拟阳离子染料废水,研究了钢渣对染料的吸附性能及其影响因素。结果表明,在碱性条件下,钢渣对结晶紫不仅吸附速率快,而且吸附容量大。吕金顺[7]用马铃薯渣制备的纤维PAF对含阳离子红染料废水进行了吸附研究,研究结果表明,在实验浓度范围内,PAF对阳离子红染料分子的静态吸附量为11.10mg/g。董丽丽[8]利用新生态MnO2对阳离子染料废水进行了处理研究,发现新生态MnO2对阳离子染料废水具有较好的去除效果和较高的吸附性能,脱色率、COD的去除率分别可达99%和95%。


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