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氧化絮凝法回收染色废水中的靛蓝染料

来源:中国印染化学品网 发布时间:2011年01月04日

靛蓝染料主要用于牛仔布的染色。常州地区是全球主要的牛仔布生产基地,2004年全市牛仔布产量达到世界总量的20%,为城市贡献了7%的工业增加值。同时消耗了14%的工业新鲜用水,排放了18%的全常州市COD排放总量。我国印染行业与国外相比,单位产品耗水量是发达国家的2-3倍,排污总量是国外产品的1·2-1·8倍[1]。2008年1月1日起,江苏省要求太湖流域所有纺织印染企业执行《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》(DB32/T1072-2007),其中ρ(COD)≤60mg/L。因此,加快牛仔布生产过程污染排放核心控制技术的研发,不仅对我国从牛仔布生产大国向技术强国提升,而且对常州区域水环境质量改善与可持续发展,都有着非常重要的意义。牛仔布生产过程中的主要产污环节来自于经纱的靛蓝染色工艺,靛蓝染料对棉纤维仅有中等程度的直接上染性,10%的染料不能被纤维吸收,随工艺废水排放。回收染色工艺废水中的染料既有可观的经济效益,又可大幅度降低工艺废水中的COD浓度与色度,减少末端污染治理设施的运营费用,有较强的经济效益和社会效益。1 实验部分1·1 实验设备及试剂5B-1型COD快速测定仪,兰州连华环保科技有限公司;HJ-6型多头磁力搅拌器,金坛市恒丰仪器厂;雷磁PHS-3C精密pH计;生物显微镜;增氧泵EP-9000,创星电器有限公司。浓硫酸(98%),分析纯,国药集团化学试剂有限公司;工业级硫酸、氢氧化钠。废水取自常州某印染厂。1·2 实验步骤实验包括预处理靛蓝晶体再析絮凝回收3部分。靛蓝染色废水中含有隐色体靛蓝(还原态靛蓝)和氧化态靛蓝、反应剩余的保险粉和氢氧化钠、反应生成的硫酸钠和亚硫酸钠、染色助剂及棉细纤维等成分,为强碱性体系。废水中大量的棉细纤维,会影响靛蓝的回收效率及所回收靛蓝染料的

染色效果。实验根据对废水中纤维、固体及靛蓝颗粒大小的统计,比较滤网、滤布、针刺呢和无纺布等对棉细纤维的去除效果,以确定最佳过滤材料用于废水的预处理。废水经预处理后进行氧化,实验采用空气作为氧化剂,将水溶性的隐色体靛蓝氧化为不溶性的靛蓝晶体析出。氧化后的废水中加絮凝剂处理。实验选择了七水硫酸亚铁、聚合氯化铝和明矾3种絮凝剂,研究比较了它们的用量和处理效果。确定回收靛蓝的最佳途径。废水中纤维、固体及靛蓝颗粒大小的测定采用显微镜观察;倍数稀释法测废水色度;COD快速测定仪测定废水CODCr;取一定量靛蓝废水烘干测总固体含量及靛蓝含量。靛蓝含量测定方法见中国药典2005年版。2·结果与讨论2·1 废水水质通过显微镜观察,废水中的棉细纤维及其他颗粒杂质大小统计结果如图1,废水中有大量深色悬浮颗粒物,大小在10μm左右,主要是相互聚集的靛蓝晶体及纱线上洗涤下来的杂质;纤维大都在40μm左右,长纤维可达几毫米,废水中还混有长纱线,纤维和纱线表面有靛蓝吸附。处理前废水水质见表1。

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