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磁流体在印染废水处理中的应用研究

来源:印染在线 发布时间:2009年07月03日

前言水污染是当前中国面临的主要环境问题之一。预测,工业废水占总污水量的70%以上[1-2]。其中纺织印染行业在中国工业生产中占有较大的比重,是出口创汇的重要产业,也是吸纳劳动力的主要劳动密集型产业。印染废水主要含各种染料、整理剂、后处理剂等[3],具有以下特点[4]:水量大、有机污染物含量高、碱度和pH值变化大、水质变化大;色度高,有时可达4000倍以上;可生化性差,废水m(BOD)/m(COD)值一般在20%左右;近年来的化纤织物的发展和印染业技术的进步,使难生化降解的有机物在废水中的含量大大增加[5]。单一处理工艺均很难达到要求,需对不同处理工艺进行优化组合。因此,系统开发不同工艺的有效组合,研究高效、经济、节能的印染废水处理反应器将是印染废水处理工艺研究的主要内容和发展方向。尽管目前国内外在这方面研究较多,提出多种处理技术,但在实际应用中有的处理效率不高,有的工艺过于复杂,甚至有的产生二次污染,达不到全面净化污水的目的。目前传统的处理方法处理工序繁多且效果一般,为此我们应用新型功能性材料———磁流体来对这种废水进行处理研究。磁流体又称磁性液体、铁磁流体或磁液,它是由磁性粒子、基液以及表面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状溶液[6]。该流体在静态时无磁吸引力,当有外加磁场作用时,才表现出有磁性[7]。用磁流体处理印染废水作为一种无二次污染的新型技术即将被开发出实用的研究方案并付诸于实践,用来大批量地处理废水。本文主要研究了磁流体处理高浓度印染废水在降低色度和COD两个方面的影响因素。1 磁流体的制备采用醇———水共热法制备Fe3O4磁流体。称量48gFe2(SO4)3,44·48gFeSO4(即Fe2+:Fe3+=2:3溶于盛有5:1的醇———水溶液

的三口烧瓶中制成稀溶液,将三口烧瓶置于65℃±1℃的恒温水浴锅中,搅拌使盐溶液混和均匀,搅拌的同时滴加稀的氨水,促使水解反应完全。在pH=5·6左右出现黑色的沉淀,继续滴加氨水至pH>10,陈化30min,调节pH至5左右,将温度升高至80℃搅拌的同时慢速加入不同比例的表面活性剂对磁性颗粒进行表面改性,静置可观察到亮黑色的磁基体生成。室温下过滤,先用无水乙醇后用去离子水多次洗涤,干燥煅烧就可制得Fe3O4黑色磁性粉沫。将所得粉沫按不同比例溶于载液中,就可制得具有不同磁性、粘度稳定的磁流体[8]。2 磁流体处理印染废水脱色效果及降低COD的实验方法2.1 实验用水和水质实验用水取自吴江市盛泽水处理发展有限公司的印染废水,废水中含有印染行业中常用的酸性染料、分散性染料及直接染料。废水水质指标:pH:8~10、色度:500~600倍,CODcr:1300mg/L~1500mg/L。2.2 实验过程小烧杯置于磁座(磁座是JB-3型定时恒温磁力搅拌器)上,取一定量的磁流体于小烧杯中,再取一定量的废水与之混合,打开磁座,使混合液在烧杯中旋转,若干秒后关掉磁座,使之变成永恒磁场,分钟内,能见到磁性颗粒向下沉淀,清楚见到分层,取出上层清液10m,l进行色度及CODcr检测。

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