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(dá)10 g/g。研究了靜態(tài)吸附時(shí)間、溫度、pH值對(duì)去除率的影響,通過正交試驗(yàn)確定最佳處理?xiàng)l件為溫度35℃、pH值9、丙綸吸油氈用量7.5 g/L、吸附時(shí)間1 h,最佳試驗(yàn)條件下吸附除油率為87.12%;動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)表明去除效率與進(jìn)水流速成反比關(guān)系。
關(guān)鍵詞:丙綸吸油氈吸附除油影響參數(shù)
紡織印染企業(yè)在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量油類污染物質(zhì)[1],這些污染物大部分進(jìn)入到水中,形成含油廢水,排入水體后在水面產(chǎn)生油膜,阻礙大氣中的氧向水體轉(zhuǎn)移,對(duì)水圈、生物圈造成嚴(yán)重的污染和破壞,是急需解決的環(huán)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(jī)物,由于不需投加化學(xué)藥劑,不易產(chǎn)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(yè)廢水中吸附分離和回收油類物質(zhì)具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益[4]。丙綸又稱聚丙烯纖維,根據(jù)相似相容原理,丙綸吸油氈對(duì)于烷烴類油品具有極強(qiáng)的吸附性能,其吸油機(jī)理主要是利用極強(qiáng)的親油疏水性,油粒首先在材料表面濕潤(rùn)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(dāng)油滴增大到一定程度時(shí),便在重力作用下從材料表層進(jìn)入材料內(nèi)層,連續(xù)的濕潤(rùn)、碰撞、聚結(jié),使油相和水相加以分離。同時(shí),丙綸吸油氈具有多孔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),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(yàn)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(duì)印染廠含油廢水中油類物質(zhì)的吸附性能,通過正交試驗(yàn)尋求含油廢水的最佳處理?xiàng)l件。
1·實(shí)驗(yàn)部分
1.1儀器與材料
儀器:TU-1810型紫外可見分光光度計(jì);YPW-Ⅰ型回轉(zhuǎn)式恒溫調(diào)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(jì)。
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(zhǎng)225 nm處測(cè)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(shí)驗(yàn)用油為浙江省某印染廠廢水浮油經(jīng)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(jīng)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(zhì)。
標(biāo)準(zhǔn)油:現(xiàn)場(chǎng)收集的廢油用重蒸餾后的正己烷萃取,經(jīng)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(nèi)趕盡殘留的正己烷,即得標(biāo)準(zhǔn)油品。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1飽和吸油量的測(cè)定
采用稱重法測(cè)定,當(dāng)吸油氈的質(zhì)量不隨吸附時(shí)間的增加而增加時(shí),可認(rèn)為吸附達(dá)飽和,稱其質(zhì)量即為吸附飽和后的吸油氈總量,飽和吸油量的計(jì)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(cè)定
將吸附飽和的丙綸吸油氈在3 000 rpm轉(zhuǎn)速下離心1 min后稱重,保油率計(jì)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(cè)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(nèi)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(zhǎng)處測(cè)其紫外吸光度,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線查得其對(duì)應(yīng)濃度[6],通過公式(3)計(jì)算廢水含油率η。

式中,η為廢水含油率,mg/L;C為從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的濃度,mg/L;V1為萃取液體積,本實(shí)驗(yàn)中為50 mL;V2為所測(cè)廢水體積,mL。根據(jù)廢水含油率進(jìn)而計(jì)算吸油氈的除油率,見公式(4)。
1.2.4正交試驗(yàn)方案

1.2.5動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)
動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)在室溫(28~32℃)下進(jìn)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(nèi),將含油廢水倒入分液漏斗中,調(diào)節(jié)漏斗開關(guān)以確保吸油氈上始終保持一段水柱,調(diào)節(jié)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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