凹凸棒土新型复配物处理染料废水的研究

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0 引言 (3)0.1 染料废水的现状 (4)0.1.1 染料废水的概述 (4)0.1.2 染料废水的传统处理方法 (5)0.1.3 染料废水处理技术进展 (6)0.2 凹凸棒土的现状 (9)0.2.1 凹凸棒土简介 (9)0.2.2 凹凸棒土的改性方法 (10)0.2.3 凹凸棒土的应用概论 (11)0.2.4 凹凸棒土处理染料废水的研究进展 (13)1 实验部分 (15)1.1 实验原理 (15)1.1.1 凹凸棒土复配造粒机理 (16)1.1.2 凹凸棒土吸附理论 (17)1.2 实验内容 (18)1.3 试剂和仪器 (20)1.3.1 主要仪器 (20)1.3.2 主要药品 (21)1.4 实验步骤 (21)1.4.1 染料废水的配制 (21)1.4.2 CODcr试剂制备 (22)1.4.3 CODcr的测试及计算 (23)1.4.4 吸光度的确定及脱色率的计算 (24)1.4.5 复配造粒方法 (25)1.4.6 静态吸附法处理印染废水 (26)1.4.7 吸附剂的再生 (26)2 结果与讨论 (26)2.1 最大吸收波长的测定 (26)2.2 标准曲线的测定 (27)2.3 最适配比的选择 (28)2.4 x射线衍射 (33)2.5 改性凹凸棒土投加量对染料废水脱色率和CODcr的影响 (35)2.6 改性凹凸棒土处理时间对染料废水脱色率和CODcr的影响 (39)2.7 热再生 (41)3 结论 (43)参考文献…………………………………………………………………错误！未定义书签。

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译文 (50)原文说明…………………………………………………………………错误！未定义书签。

摘要如今，随着纺织业的快速发展，染料废水已成为环境污染的重要来源之一。

染料废水的特点是水量大、色度高、COD值高、有机有毒物质含量高、结构复杂、难降解，因此染料废水出水处理不当，便会严重污染环境，威胁到人类生命及健康。

本课题采用了复配的方法对凹凸棒土进行改性，探讨了凹凸棒土的复配造粒的最适配比，通过控制改性凹凸棒土的投加量、反应时间两个变量，分别对四种染料废水处理前后的吸光度A值、CODcr值进行测定，从而研究其脱色率和CODcr去除率的效果。

实验证明：处理四种染料废水的最佳复配比有所不同，改性凹凸棒土对四种染料废水的处理效果也有差异，对阳离子红6BH的脱色率高达99.63%，CODcr去除率也达81.82%，效果最理想，而对于活性艳兰KN-R,脱色率只有63.67%。

同样，对于四种染料废水的最佳投加量及处理时间也不同。

关键词：吸附剂，改性凹凸棒土，染料废水，脱色Study on Treatment of Attapulgite for Dyeing WastewaterABSTRACTNow, with the rapid development of textile,dyeing wastewater has become an important source of environmental pollution. The features of dyeing wastewater are large water volume, high chromaticity, high COD value, high BOD value, high organic toxic substances content, complex structure, difficult to degradation etc. If dyeing wastewater can not be treated appropriately, it will pollute the environment seriously and threat to human health and life.The subject used the method of corning to modified attapulgite and got the best composition. Through changing the dosage of adsorption, reaction time to get the value of A and CODcr of dyeing wastewater .The experiment shows that the best compositions of modified attapulgite are different. And the effects are different, too. After treatments, the best effect is of Cationic Red 6BH, its decolouring ratio can achieve 99.63% and CODcr removal rate also can achieve 81.82%. But of Reactive Blue KN-R, its decolouring ratio only achieve 63.67%. Furthermore, the best dosage of adsorption and reaction time of each dyeing wastewater are different.Keywords: adsorbent, modified, attapulgite, dyeing wastewater, decolor凹凸棒土新型复配物处理染料废水的研究0 引言随着人类生产的发展，城市水资源短缺日益严重，而水污染又加剧了水资源的紧张状况。

染料废水具有水量大、组分复杂、色度深、毒性强、难生化降解等特点，有一些染料废水还具有致癌作用[1]。

对染料废水进行深度处理，实现废水处理后的回用，对缓解水资源危机、维持社会的可持续发展具有重大的现实意义和经济意义[2]。

然而，染料废水是较难处理的工业废水之一，对其进行经济有效的处理具有重要意义。

近年来，国内外处理染料废水最常用的方法之一即是吸附脱色。

其中活性炭吸附是目前使用得最多的吸附剂，但是活性炭价格昂贵，再生过程复杂而限制了其使用范围。

因此，探求高效低耗﹑运行方便﹑投资省的染料废水处理新材料成为研究热点。

凹凸棒土是一种很好的天然矿物材料，吸附性强，用于水的净化及污水处理效果较好[3]。

活化的凹凸棒土净化染料废水效果更佳，色度去除率较高，因此，应该寻找一种适合的改性活化方法，使凹凸棒土发挥其最大的效用。

0.1染料废水的现状0.1.1染料废水的概述染料是能使纤维和其他材料着色的物质，而它们中的绝大部分都是有机化合物，并且可溶于水。

染料可以吸收和反射400～700nm范围的可见光。

目前，染料已不仅仅限于纺织物的染色和印花，它在油漆、塑料、纸张、光电通讯、食品等许多部门也得到了广泛的应用。

我国是世界公认的纺织大国，中国纺织业的快速发展提高了对染料化学品的需求，如今，我国的染料产量、出口量和消费量已位列世界各国之首。

迄今为止，我国可生产的染料品种超过1400个，经常生产的品种在700～800个，而每年研究的新品种更是不胜其数。

工业中常用的有：直接染料，酸性染料，碱性（阳离子）染料，活性染料，分散染料，还原染料。

作为染料，必须能够使一定的颜色附着在纤维上，且应耐光照、耐汗渍而不易脱落、变色，这就使得染料废水尤为难于脱色，而且危及环境和人类健康。

此外，染料废水还常常含有难于生物降解的成分，使其在环境中有较长的停留时间并具有潜在毒性。

因此，对于该类废水的有效处理是极为重要的[4]。

近几年来, 随着人们生活水平的提高和对美的追求, 衣物纺织品的产量和质量有了很大的提高, 染料在抗氧化、抗降解方面有了很大突破和发展。

这也就导致了染料废水的治理变得越来越难, 其对城市水环境的污染也越来越严重[5 ]。

据国家环保总局统计,印染行业排放的印染废水总量位于全国各工业部门排放的总量第五位, 成为国内外难处理的工业废水之一, 其处理技术得到了国内外水处理工作者的充分重视和广泛研究。

0.1.2染料废水的传统处理方法处理染料废水常用的方法大致分为三种：①利用微生物新陈代谢作用去除废水中的有机物的生物方法；②基于胶体化学理论，采用混凝手段的化学方法；③天然矿物质多孔材料吸附和膜分离技术的物理方法[6-8]。

具体方法如表0.1。

表0.1染料废水处理方法类别处理方法物理法吸附（气浮）法膜分离技术超声波气振技术高能物理法化学法化学混凝法化学氧化法电化学法光化学氧化法生物法好氧生物处理厌氧生物处理好氧-厌氧生物处理化学混凝法是染料废水处理的常用方法，它具有投资低、设备占地少、处理容量大、脱色率高等优点。

但近年来染料工业的发展使得染料的生产和染色工艺更复杂，生产方法繁多，染料分子更为复杂，混凝脱色难度增加。

据资料, 染料废水混凝脱色效果与分子结构及由此形成的物理化学特性有密切的关系：（1）染料分子结构中的亲水基团如-SO3H，-COOH等占的比例小，染料是疏水性，如分散、还原、硫化等染料，脱色效果比较好；（2）染料分子结构中虽有较多-SO3H等亲水基团，但染料分子在水中缔合度高，如直接染料和大分子活性染料，混凝、脱色一般效果好；（3）染料分子量小且亲水性基团-SO3H等占的比例或染料在水中呈离子状态分散，如强酸性染料和染料，脱色效果差。

吸附法主要有活性炭吸附、生物活性炭吸附、粉煤灰吸附、硅藻土吸附等。

活性炭比表面积大，有很强的吸附脱色性能，可通过热空气等方法再生，但再生难度大，活性炭易流失，需不断补充，运行费用大，常用作废水的深度处理。

粉煤灰吸附是以废治废，吸附后可进窑制砖。

硅藻土表面为大量硅羟基和氢键，因而硅藻土具有表面活性、吸附性。

用硅藻土处理印染废水，在pH值为8.5时，处理效果最佳，CODcr可降至50mg/l左右。

生物法是应用最广的处理技术，具有运行成本低，对环境友好等优点。

由于染料废水的BOD/CODcr比值很低，可生化性差，近年来人们对生物絮凝、生物吸附、厌氧、好氧、生物固定化技术、高效菌种的培养等生化处理方式进行了广泛的研究，并将这些技术应用于工程中。

各种印染废水的处理方法都具有自身的优缺点，再加上各个印染厂工艺的差异和印染废水水质的复杂性，单一的一种处理方法很难达到理想的处理效果，因此在实际工程中应根据具体的条件和要求，从可行性和经济性两方面出发，进行科学地选择，合理地组合工艺，才能达到理想的效果。