摘要:采用丙綸吸油氈吸附處理印染廠含油廢水,飽和吸附量達10 g/g。研究了靜態吸附時間、溫度、pH值對去除率的影響,通過正交試驗確定最佳處理條件為溫度35℃、pH值9、丙綸吸油氈用量7.5 g/L、吸附時間1 h,最佳試驗條件下吸附除油率為87.12%;動態吸附試驗表明去除效率與進水流速成反比關系。
關鍵詞:丙綸吸油氈吸附除油影響參數
紡織印染企業在生產過程中會產生大量油類污染物質[1],這些污染物大部分進入到水中,形成含油廢水,排入水體后在水面產生油膜,阻礙大氣中的氧向水體轉移,對水圈、生物圈造成嚴重的污染和破壞,是急需解決的環境問題之一[2-3]。
吸附法利用親油性材料吸附廢水中的溶解油及其他溶解性有機物,由于不需投加化學藥劑,不易產生二次污染一直以來受到人們重視。采用丙綸吸油氈從含油工業廢水中吸附分離和回收油類物質具有良好的環境效益和經濟效益[4]。丙綸又稱聚丙烯纖維,根據相似相容原理,丙綸吸油氈對于烷烴類油品具有極強的吸附性能,其吸油機理主要是利用極強的親油疏水性,油粒首先在材料表面濕潤并吸附,液相主體中的油粒與先吸附的油滴碰撞聚集,使材料表面上被吸附的油滴不斷變大,加速油滴的下落,當油滴增大到一定程度時,便在重力作用下從材料表層進入材料內層,連續的濕潤、碰撞、聚結,使油相和水相加以分離。同時,丙綸吸油氈具有多孔性網狀結構,有一定的厚度,大大加大了油滴與材料的接觸面積,提高了油水分離效果[5]。本試驗采用丙綸吸油氈吸附處理印染廠含油廢水,研究了丙綸吸油氈對印染廠含油廢水中油類物質的吸附性能,通過正交試驗尋求含油廢水的最佳處理條件。
1·實驗部分
1.1儀器與材料
儀器:TU-1810型紫外可見分光光度計;YPW-Ⅰ型回轉式恒溫調速搖瓶柜;NEXUS-670傅里葉變換紅外-拉曼光譜儀;BS110S型電子分析天平;SJ-4A型pH計。
材料:丙綸吸油氈;正己烷(分析純正己烷重蒸餾,以去離子水做參比于波長225 nm處測定,透光率不大于80%方可使用);無水硫酸鈉AR(400℃烘干1 h,冷卻后裝瓶備用);實驗用油為浙江省某印染廠廢水浮油經無水硫酸鈉脫水過濾所得;含油廢水等該印染廠排放的廢水經隔油處理去除表面浮油及懸浮物后的出水,含油量為53.09 mg/L,用硫酸酸化至pH<2,以抑制微生物降解油類物質。
標準油:現場收集的廢油用重蒸餾后的正己烷萃取,經無水硫酸鈉脫水后過濾,將濾液置于70±1℃水浴上蒸出正己烷,然后置于70±1℃恒溫箱內趕盡殘留的正己烷,即得標準油品。
1.2實驗方法
1.2.1飽和吸油量的測定
采用稱重法測定,當吸油氈的質量不隨吸附時間的增加而增加時,可認為吸附達飽和,稱其質量即為吸附飽和后的吸油氈總量,飽和吸油量的計算公式見式(1)。

1式中,W2為吸附飽和后的吸油氈總重,g;W1為未吸附廢油的吸油氈重,g。
1.2.2保油率的測定
將吸附飽和的丙綸吸油氈在3 000 rpm轉速下離心1 min后稱重,保油率計算公式見式(2)。

式中,W3為離心分離后的吸油氈總重,g;W1和W2的物理意義同公式(1)。
1.2.3廢水含油率η的測定
量取200 mL的已酸化含油廢水,加入4 g氯化鈉,用重蒸餾正己烷萃取含油廢水三次,萃取液通過內鋪約5 mm厚的無水硫酸鈉層的砂芯漏斗過濾后定容至50 mL,于最大吸收波長處測其紫外吸光度,通過標準曲線查得其對應濃度[6],通過公式(3)計算廢水含油率η。

式中,η為廢水含油率,mg/L;C為從標準曲線上查得的濃度,mg/L;V1為萃取液體積,本實驗中為50 mL;V2為所測廢水體積,mL。根據廢水含油率進而計算吸油氈的除油率,見公式(4)。
1.2.4正交試驗方案

1.2.5動態吸附試驗
動態吸附試驗在室溫(28~32℃)下進行,吸附裝置如圖1所示,稱取5 g吸油氈放入具玻璃活塞的吸附管內,將含油廢水倒入分液漏斗中,調節漏斗開關以確保吸油氈上始終保持一段水柱,調節吸附管玻璃活塞,以控制水流速度,通過下部接水量筒讀出過濾水量。

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