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丙纶吸油毡静态、动态去除印染废油研究分析

来源:印染在线 发布时间:2012年11月22日

摘要:采用丙纶吸油毡吸附处理印染厂含油废水,饱和吸附量达10 g/g。研究了静态吸附时间、温度、pH值对去除率的影响,通过正交试验确定最佳处理条件为温度35℃、pH值9、丙纶吸油毡用量7.5 g/L、吸附时间1 h,最佳试验条件下吸附除油率为87.12%;动态吸附试验表明去除效率与进水流速成反比关系。

关键词:丙纶吸油毡吸附除油影响参数

纺织印染企业在生产过程中会产生大量油类污染物质[1],这些污染物大部分进入到水中,形成含油废水,排入水体后在水面产生油膜,阻碍大气中的氧向水体转移,对水圈、生物圈造成严重的污染和破坏,是急需解决的环境问题之一[2-3]。

吸附法利用亲油性材料吸附废水中的溶解油及其他溶解性有机物,由于不需投加化学药剂,不易产生二次污染一直以来受到人们重视。采用丙纶吸油毡从含油工业废水中吸附分离和回收油类物质具有良好的环境效益和经济效益[4]。丙纶又称聚丙烯纤维,根据相似相容原理,丙纶吸油毡对于烷烃类油品具有极强的吸附性能,其吸油机理主要是利用极强的亲油疏水性,油粒首先在材料表面湿润并吸附,液相主体中的油粒与先吸附的油滴碰撞聚集,使材料表面上被吸附的油滴不断变大,加速油滴的下落,当油滴增大到一定程度时,便在重力作用下从材料表层进入材料内层,连续的湿润、碰撞、聚结,使油相和水相加以分离。同时,丙纶吸油毡具有多孔性网状结构,有一定的厚度,大大加大了油滴与材料的接触面积,提高了油水分离效果[5]。本试验采用丙纶吸油毡吸附处理印染厂含油废水,研究了丙纶吸油毡对印染厂含油废水中油类物质的吸附性能,通过正交试验寻求含油废水的最佳处理条件。

1·实验部分

1.1仪器与材料

仪器:TU-1810型紫外可见分光光度计;YPW-Ⅰ型回转式恒温调速摇瓶柜;NEXUS-670傅里叶变换红外-拉曼光谱仪;BS110S型电子分析天平;SJ-4A型pH计。

材料:丙纶吸油毡;正己烷(分析纯正己烷重蒸馏,以去离子水做参比于波长225 nm处测定,透光率不大于80%方可使用);无水硫酸钠AR(400℃烘干1 h,冷却后装瓶备用);实验用油为浙江省某印染厂废水浮油经无水硫酸钠脱水过滤所得;含油废水等该印染厂排放的废水经隔油处理去除表面浮油及悬浮物后的出水,含油量为53.09 mg/L,用硫酸酸化至pH<2,以抑制微生物降解油类物质。

标准油:现场收集的废油用重蒸馏后的正己烷萃取,经无水硫酸钠脱水后过滤,将滤液置于70±1℃水浴上蒸出正己烷,然后置于70±1℃恒温箱内赶尽残留的正己烷,即得标准油品。

1.2实验方法

1.2.1饱和吸油量的测定

采用称重法测定,当吸油毡的质量不随吸附时间的增加而增加时,可认为吸附达饱和,称其质量即为吸附饱和后的吸油毡总量,饱和吸油量的计算公式见式(1)。

1式中,W2为吸附饱和后的吸油毡总重,g;W1为未吸附废油的吸油毡重,g。

1.2.2保油率的测定

将吸附饱和的丙纶吸油毡在3 000 rpm转速下离心1 min后称重,保油率计算公式见式(2)。

式中,W3为离心分离后的吸油毡总重,g;W1和W2的物理意义同公式(1)。

1.2.3废水含油率η的测定

量取200 mL的已酸化含油废水,加入4 g氯化钠,用重蒸馏正己烷萃取含油废水三次,萃取液通过内铺约5 mm厚的无水硫酸钠层的砂芯漏斗过滤后定容至50 mL,于最大吸收波长处测其紫外吸光度,通过标准曲线查得其对应浓度[6],通过公式(3)计算废水含油率η。

式中,η为废水含油率,mg/L;C为从标准曲线上查得的浓度,mg/L;V1为萃取液体积,本实验中为50 mL;V2为所测废水体积,mL。根据废水含油率进而计算吸油毡的除油率,见公式(4)。

1.2.4正交试验方案

 

1.2.5动态吸附试验

动态吸附试验在室温(28~32℃)下进行,吸附装置如图1所示,称取5 g吸油毡放入具玻璃活塞的吸附管内,将含油废水倒入分液漏斗中,调节漏斗开关以确保吸油毡上始终保持一段水柱,调节吸附管玻璃活塞,以控制水流速度,通过下部接水量筒读出过滤水量。

 

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