摘 要:研究了粉煤灰對印染廢水吸附脫色處理效果,確定了最佳脫色條件和穿透曲線的特征,并探討了其對印染廢水CODcr的去除率。結果表明:對色度都為700倍、CODcr分別為664·2 mg/L、947·1 mg/L的紅、藍色印染廢水,粉煤灰處理的最佳用量分別為18 g和16 g,最佳吸附接觸時間分別為2·0 h和2·5 h,最佳pH 5~7,穿透體積分別為115 mL和120 mL,脫色率均可達到95(以上;CODcr的去除率分別為81·5%和41·1%。
關鍵詞:粉煤灰;吸附;印染廢水;脫色率
印染廢水是指棉、毛、化纖等紡織產(chǎn)品在預處理、染色、印花和整理過程中所排放的廢水,具有水量大、成分復雜、有機污染物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大等特點[1],屬難處理的工業(yè)廢水,治理不當將會對環(huán)境造成嚴重污染。印染廢水的脫色處理是水處理的難點[2-3],現(xiàn)在廣泛應用的脫色方法有:吸附脫色、絮凝脫色、氧化脫色、生物法脫色、電化學法脫色等[4]。
粉煤灰是燃煤過程中產(chǎn)生的一種固體廢棄物,隨著能源需求量的增加,粉煤灰產(chǎn)量也與日俱增。這不僅嚴重污染環(huán)境,也耗費了大量的土地資源。因此長期以來粉煤灰的綜合利用成為環(huán)境保護領域的一個重要課題[5]。粉煤灰的化學組成和多孔性結構使其具有一定的吸附能力[6],研究表明[7-9],利用粉煤灰對印染廢水進行吸附處理,廢水中色度、COD去除效果均較好。而且粉煤灰還具有來源廣泛、成本低等特點,同時可降低粉煤灰對環(huán)境造成的污染,達到以廢治廢的目的。本文通過粉煤灰對印染廢水吸附脫色處理效果的研究,綜合靜態(tài)吸附法和動態(tài)吸附法實驗結果,確定了其最佳吸附條件,同時探討吸附過程中對廢水CODcr的去除率,以期為印染廢水的脫色處理和粉煤灰的綜合利用提供新的思路。
1 材料及方法
1. 1 印染廢水
紅色和藍色印染廢水(取自湖北省荊州市蘭箭印染廠),色度都為700倍, pH值為8~9, CODcr含量分別為664. 2 mg/L和974. 1 mg/L。
1. 2 粉煤灰
采自湖北省沙市熱電廠,篩取0. 1 mm~0. 3mm粒徑范圍,用水反復沖洗,晾干備用。其化學組成如表1所示。
1. 3 測定方法
印染廢水色度的測定-稀釋倍數(shù)法,水樣CODcr的測定-重鉻酸鉀氧化法[10]。
1. 4 吸附處理方法
靜態(tài)吸附處理:取100 mL的印染廢水置于250mL錐形瓶中,調(diào)節(jié)pH值,加入一定量的粉煤灰,置于振蕩器上振蕩,充分接觸一定時間后,靜置過濾。用稀釋倍數(shù)法測定濾出液的色度,計算其脫色率。主要考察粉煤灰最佳用量、最佳吸附接觸時間及廢水pH值對吸附效果的影響。
動態(tài)吸附處理:在50 mL堿式滴定管的底部填充少量的脫籽棉,壓實后再加入一定量的粉煤灰,充當固定床層,上部填充少量的脫籽棉壓實,充當布水器。控制印染廢水流速,使其通過布水器均勻灑在床層中,進行常壓過濾吸附,每5 mL收集一次濾出液,用稀釋倍數(shù)法測定濾出液的色度,計算其脫色率,繪制穿透曲線。
2 結果與分析
2. 1 粉煤灰用量對印染廢水脫色率的影響
粉煤灰用量對印染廢水脫色率的影響結果見表2。如表2所示,隨著粉煤灰用量的增加,脫色率逐漸升高;對紅色印染廢水,粉煤灰用量由8·0 g增至18·0 g時,脫色率由41·7%增大到95%,脫色效果明顯;繼續(xù)增加粉煤灰用量,脫色率趨于穩(wěn)定,可確定其最佳用量為18 g/100 mL。對藍色印染廢水,粉煤灰用量由8·0 g增至17·0 g時,脫色率由16·7%增大到95%,脫色效果明顯;繼續(xù)加大用量,脫色率趨于穩(wěn)定,可確定最佳用量為17 g/100 mL。
可見,粉煤灰的吸附性能隨灰水比的增加而增大,但灰水比達到一定的比例,吸附性能增加的就不明顯了。因此,粉煤灰用量對廢水處理有一個相應的最佳灰水比值。
2. 2 吸附接觸時間對印染廢水脫色率的影響
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