摘要:采用正交實驗的方法,研究了廢棄兔毛堿法溶解制成兔毛蛋白脫色劑的最佳條件:10 g/L NaOH,4 g/L尿素,溶解溫度95℃,溶解時間60 min。探討了兔毛蛋白脫色劑對活性艷紅K-2BP模擬廢水的脫色效果,結(jié)果表明,400 mg/L兔毛蛋白脫色劑在脫色pH值為1.0~4.0,室溫(25℃)下脫色5 min,脫色效果較好。
關(guān)鍵詞:廢棄兔毛;兔毛蛋白脫色劑;印染廢水;脫色
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人們環(huán)保意識的增強,國家對廢水排放標準也愈趨嚴格〔1〕。紡織工業(yè)廢水是對水環(huán)境污染構(gòu)成嚴重威脅的工業(yè)污染源之一,其中以印染廢水最為嚴重,近年來,由于化纖的發(fā)展和印染后整理技術(shù)的進步,PVA漿料、新型助劑等難生化降解有機物大量進入印染廢水,給廢水處理增加了難度〔2〕。因此,印染廢水的脫色愈來愈受到人們的重視。目前,染料廢水脫色處理的方法主要有吸附法、混凝沉淀法、氧化法、電化學法及生化法等,但至今人們還沒有找到一種既經(jīng)濟又有效的處理方法〔3〕。本實驗綜合利用廢棄兔毛蛋白原料,用堿法溶解兔毛制成一種環(huán)保型兔毛蛋白脫色劑,研究了廢棄兔毛蛋白脫色劑在印染廢水脫色中的應(yīng)用,將廢棄蛋白資源進行有效利用,變廢為寶,節(jié)約資源,具有很好的現(xiàn)實意義。
1·實驗
1.1材料及儀器
1.1.1實驗材料、藥品
廢棄兔毛取自陜西省西安市某養(yǎng)殖廠;活性艷紅K-2BP,由上海染料廠提供;化學試劑(氫氧化鈉、尿素、鹽酸等,均為分析純)由天津市化學助劑三廠提供。
1.1.2儀器
HH.S11-型電子恒溫水浴鍋(北京科偉永興儀器有限公司);722型光柵分光光度計(金壇市環(huán)保儀器廠);FA1004電子天平(上海良平儀器儀表有限公司);PHS-3C型精密酸度計(上海雷磁儀器廠);D60-2F磁力攪拌器(江蘇金壇市江南儀器廠)等。
1.2實驗方法
1.2.1模擬印染廢水的配制準確稱取活性艷紅K-2BP為1.0004 g,用1000mL容量瓶定容,配成活性艷紅K-2BP模擬廢水。
1.2.2廢棄兔毛蛋白脫色劑的制備
準確稱取廢棄兔毛1.0000 g16份,洗凈、晾干,用堿法溶解后將溶液過濾除去廢渣,濾液冷卻后用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH值至中性,最后定容到100 mL容量瓶,作為脫色助劑備用(最好現(xiàn)配現(xiàn)用)。未溶解完的兔毛經(jīng)過濾、晾干后,用以計算出溶解的兔毛量。然后以廢水脫色率為評價指標,優(yōu)選出廢棄兔毛蛋白脫色劑的堿法溶解條件。
角蛋白質(zhì)的溶解方法有多種,本實驗采用堿法溶解廢棄兔毛,影響兔毛溶解的因素主要有堿濃度、助劑用量、溫度、水解時間、壓力等。為使該工藝條件便于操作,故在常壓下進行,選用正交實驗的方法,選定A:溫度,B:堿質(zhì)量濃度,C:水解時間,D:尿素用量為影響因素,每一個影響因素選取4個水平值。
1.2.3模擬印染廢水的脫色
配制活性艷紅K-2BP模擬廢水,染料質(zhì)量濃度為50 mg/L,將一定量脫色劑投入模擬印染廢水中,室溫(25℃)下用磁力攪拌器快速攪拌一定時間,絮凝沉降,靜置過濾。
1.2.4脫色率的測定
用分光光度計測定脫色過濾液在最大吸收波長處的吸光度,按下式計算脫色劑的脫色率(R):R=(1-mAi/nA0)×100%,式中:Ai—絮凝脫色后上層清液在最大吸收波長處稀釋m倍數(shù)后的吸光度;A0—模擬廢水在最大吸收波長處的稀釋n倍數(shù)后的吸光度。
2·結(jié)果與討論
2.1廢棄兔毛蛋白脫色劑的制備
按照表1正交實驗方案進行實驗〔4〕,實驗結(jié)果見表1,結(jié)果分析見表2。

從表2中的極差(R)分析看出,影響脫色率的最顯著因素為堿質(zhì)量濃度,其次是溫度、時間、尿素這些因素。在此條件下重復實驗,堿法溶解兔毛的最佳工藝條件是:B4D1A4C2,即:10 g/L NaOH,4 g/L尿素,溶解溫度95℃,溶解時間60 min。

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