印染廢水排放量大、色度高、有害成分復雜、可生化性差,廢水中含有染料、漿料、助劑、纖維及無機鹽等物質,屬于難處理的工業廢水.[1-3]印染過程中使用的染料多數是水溶性染料,如活性、陽離子和酸性染料等.水溶性染料一般為難降解的有機化合物,化學結構牢固,許多氧化劑對其無效,也無法被常規活性污泥中的細菌吞噬破壞.因此,水溶性染料廢水的脫色是一大難題.[4-5]印染廢水體系復雜,通常不能用單一方法處理,而往往需要將幾種方法復合使用,成本高且脫色效果不夠理想.近幾年來,印染廢水脫色的研究已向利用廉價原料來以廢治廢的方向發展.如:以廢棄羊毛為主要成分,經等離子體改性及殼聚糖聯合處理,可有效吸附酸性染料染色廢液.[6]狗毛是一種蛋白資源,來源較廣,在適當條件下水解后,水解蛋白大分子鏈中含有大量—COOH、—NH2等極性基團,處理后能與染料離子、分子之間產生靜電引力、范德華力及氫鍵等作用力,吸附染料或將染料包裹在膠團中,經絮凝、聚沉,達到除去印染廢水中染料的目的.[7]本實驗將廢棄狗毛水解改性后,制成一種新型染料廢水脫色劑,得出較佳脫色劑制備方法及脫色工藝條件,并評價其脫色效果.
1·實驗
1.1儀器、藥品及材料
儀器:722型光柵分光光度計,上海第三分析儀器廠;電子恒溫水浴鍋,北京科偉永興儀器有限公司;物理天平,西安化學儀器廠;磁力攪拌器,江蘇金壇市江南儀器廠;PHSJ-4A型精密酸度計,上海雷磁儀器廠.藥品:尿素、氫氧化鈉、冰醋酸等均為分析純;酸性湖藍A、活性紅K2BP、陽離子藍X-GRRL和分散藍2BLN,天津染料化工廠;殼聚糖,濟南海得貝海洋生物有限公司;DE交聯劑,上海天壇助劑有限公司.材料:廢棄狗毛.
1.2改性狗毛蛋白脫色劑的制備
用5 mL/L HAc在80℃將狗毛酸洗20 min,去除非蛋白類雜質.清洗后的狗毛先分別用質量濃度為10g/L的NaOH及尿素溶液在95℃溶解一定時間(0.5~6 h),得到狗毛蛋白溶液,然后用一定量改性劑和殼聚糖與狗毛蛋白溶液在室溫及中性pH下復配改性一定時間(0~3 h),期間多次攪拌,最后得到改性狗毛蛋白脫色劑.
1.3脫色方法
用自來水配制幾種染料的模擬廢液,并將改性狗毛蛋白脫色劑與之混合進行脫色,在一定pH值(4~9)及溫度(25~55℃)下攪拌一定時間(0.5~5 h)后,過濾.
1.4脫色率的測定[8]
用分光光度計在最大吸收波長λmax下測定各自的吸光度A0和Ai,脫色率按下式來計算：
式中:A0為脫色前原廢液稀釋m倍的吸光度值;Ai為脫色后上層清液稀釋n倍的吸光度值.
2·結果與討論
2.1狗毛溶解時間
由表1可以看出,隨著狗毛溶解時間的延長,脫色率降低,但超過60 min以后,脫色率無法計算,其原因為:溶解時間太長(大于60 min),狗毛蛋白肽鍵水解加劇,肽鏈變短,蛋白質分子質量急劇降低,溶解度增大,導致與染料結合后吸附沉降能力減弱,脫色液變成膠體,吸光度值增大,導致脫色率無法計算.較佳的溶解時間為30 min,此時脫色率可達到44.0%.
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