印染廢水排放量大、色度高、有害成分復(fù)雜、可生化性差,廢水中含有染料、漿料、助劑、纖維及無(wú)機(jī)鹽等物質(zhì),屬于難處理的工業(yè)廢水.[1-3]印染過(guò)程中使用的染料多數(shù)是水溶性染料,如活性、陽(yáng)離子和酸性染料等.水溶性染料一般為難降解的有機(jī)化合物,化學(xué)結(jié)構(gòu)牢固,許多氧化劑對(duì)其無(wú)效,也無(wú)法被常規(guī)活性污泥中的細(xì)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(fù)雜,通常不能用單一方法處理,而往往需要將幾種方法復(fù)合使用,成本高且脫色效果不夠理想.近幾年來(lái),印染廢水脫色的研究已向利用廉價(jià)原料來(lái)以廢治廢的方向發(fā)展.如:以廢棄羊毛為主要成分,經(jīng)等離子體改性及殼聚糖聯(lián)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(lái)源較廣,在適當(dāng)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(tuán),處理后能與染料離子、分子之間產(chǎn)生靜電引力、范德華力及氫鍵等作用力,吸附染料或?qū)⑷玖习谀z團(tuán)中,經(jīng)絮凝、聚沉,達(dá)到除去印染廢水中染料的目的.[7]本實(shí)驗(yàn)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(píng)價(jià)其脫色效果.
1·實(shí)驗(yàn)
1.1儀器、藥品及材料
儀器:722型光柵分光光度計(jì),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(xué)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(jì),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(lán)A、活性紅K2BP、陽(yáng)離子藍(lán)X-GRRL和分散藍(lán)2BLN,天津染料化工廠;殼聚糖,濟(jì)南海得貝海洋生物有限公司;DE交聯(lián)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(zhì).清洗后的狗毛先分別用質(zhì)量濃度為10g/L的NaOH及尿素溶液在95℃溶解一定時(shí)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(fù)配改性一定時(shí)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(lái)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(jìn)行脫色,在一定pH值(4~9)及溫度(25~55℃)下攪拌一定時(shí)間(0.5~5 h)后,過(guò)濾.
1.4脫色率的測(cè)定[8]
用分光光度計(jì)在最大吸收波長(zhǎng)λmax下測(cè)定各自的吸光度A0和Ai,脫色率按下式來(lái)計(jì)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(jié)果與討論
2.1狗毛溶解時(shí)間
由表1可以看出,隨著狗毛溶解時(shí)間的延長(zhǎng),脫色率降低,但超過(guò)60 min以后,脫色率無(wú)法計(jì)算,其原因?yàn)?/span>:溶解時(shí)間太長(zhǎng)(大于60 min),狗毛蛋白肽鍵水解加劇,肽鏈變短,蛋白質(zhì)分子質(zhì)量急劇降低,溶解度增大,導(dǎo)致與染料結(jié)合后吸附沉降能力減弱,脫色液變成膠體,吸光度值增大,導(dǎo)致脫色率無(wú)法計(jì)算.較佳的溶解時(shí)間為30 min,此時(shí)脫色率可達(dá)到44.0%.
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