接枝丙綸非織造布在吸附分離和電化學(xué)氧化處理模擬染料廢水中的應(yīng)用.pdf

1、染料廢水成分復(fù)雜，色度和化學(xué)需氧量高，當(dāng)這類廢水未經(jīng)處理而流入自然水體中時(shí)，嚴(yán)重地破壞了水環(huán)境，不利于人類的健康。因此，染料廢水的綜合性治理已經(jīng)成為一個(gè)急需要解決的問(wèn)題。丙綸非織造布因?yàn)榫哂辛W(xué)強(qiáng)度高、孔隙率大，化學(xué)穩(wěn)定性好，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。經(jīng)過(guò)紫外光引發(fā)接枝改性后的丙綸非織造布，類似于膜分離的作用，可以賦予其對(duì)染料良好的過(guò)濾吸附分離性能。將改性后的織物應(yīng)用于電化學(xué)氧化裝置中，可以降低染料廢水的COD，提高電化學(xué)處理效率。<

2、br>　　本論文采用兩種方法對(duì)模擬染料廢水陽(yáng)離子紅X-GRL和弱酸性紅RN進(jìn)行處理，一是對(duì)丙綸非織造布進(jìn)行紫外光輻射接枝改性處理，分別將陰離子單體丙烯酸AA和陽(yáng)離子單體MAPTAC接枝到丙綸非織造布上，從而分別賦予它們對(duì)陽(yáng)離子染料和弱酸性染料的良好的過(guò)濾吸附分離性能，著重探討了其吸附動(dòng)力學(xué)和解吸特性，以及動(dòng)態(tài)吸附和超聲波解吸循環(huán)10次的染料去除效果。二是利用電化學(xué)氧化裝置對(duì)模擬染料廢水進(jìn)行處理，克服了第一種方法中產(chǎn)生的解吸廢液二次污染以

3、及一種改性織物只能去除單一種類的染料的局限性問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)中初步探討了不同條件對(duì)陽(yáng)離子染料處理效果的影響，進(jìn)一步將改性丙綸非織造布和離子交換樹(shù)脂混合填充到電化學(xué)氧化裝置中，研究了吸附與電化學(xué)氧化作用對(duì)兩種染料的去除效果。
　　得出如下重要結(jié)論：
　?。?）接枝改性織物PP-g-AA對(duì)陽(yáng)離子染料的吸附符合Lagergren’s準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和雙指數(shù)模型，且初始濃度越高，吸附速率越快，吸附平衡時(shí)間約60min。
　?。?）吸

4、附陽(yáng)離子染料后的接枝織物PP-g-AA可以用陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉、乙醇和去離子水混合溶劑進(jìn)行超聲波解吸。解吸液的最佳配比為：5％的十二烷基苯磺酸鈉，乙醇:水=3:7，解吸時(shí)間約60-90min。解吸符合 Lagergren’s準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)。在不同吸附初始濃度時(shí)，解吸量和解吸率均隨著解吸時(shí)間延長(zhǎng)和吸附量增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。解吸廢液中的十二烷基苯磺酸鈉可以用泡沫分離法去除。
　?。?）對(duì)于吸附弱酸性紅RN染料的接枝

5、織物PP-g-MAPTAC，可以用陽(yáng)離子表面活性劑1427、乙醇和去離子水混合溶劑進(jìn)行超聲波解吸。解吸液的最佳配比為：14275%，乙醇:水=3:7。不同吸附初始濃度下的解吸過(guò)程符合Lagergren’s準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。解吸率隨時(shí)間和吸附量的變化規(guī)律與陽(yáng)離子染料的解吸相同。
　?。?）兩種接枝織物對(duì)染料均具有良好的吸附性能，PP-g-AA對(duì)陽(yáng)離子紅X-GRL的最大吸附量為122.38mg/g，PP-g-MAPTAC對(duì)弱酸性紅 R

6、N染料的最大吸附量為230.36mg/g。
　?。?）在自制動(dòng)態(tài)吸附過(guò)濾分離裝置上重復(fù)吸附-解吸10次，原水濃度10mg/L和過(guò)濾總液量高達(dá)30L的模擬陽(yáng)離子染料廢水的實(shí)驗(yàn)中，三片PP-g-AA接枝織物對(duì)染料去除率均在96%以上，解吸液用量為過(guò)濾原液體積的10%，最大解吸率為89.08%。在很小的操作壓力37.1kPa下，PP-g-AA膜的水通量最大能達(dá)到38.6L/(m2·h)，表現(xiàn)出優(yōu)異的再生利用特性與過(guò)濾分離性能。
　

7、?。?）對(duì)于弱酸性染料濃度10mg/L和過(guò)濾液總量高達(dá)30L的模擬染料廢水的動(dòng)態(tài)吸附-解吸再生循環(huán)10次的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，兩片PP-g-MAPTAC接枝織物對(duì)染料去除率均在79%以上，最大解吸率達(dá)到98.43%，表現(xiàn)出優(yōu)異的可再生利用特性。在40kPa的操作壓力下，PP-g-MAPTAC膜的水通量最大能達(dá)到20.1L/(m2·h)，其水通量基本大于納濾膜和超濾膜。
　?。?）電化學(xué)氧化法處理模擬染料廢水實(shí)驗(yàn)中，淡室不填充條件下，以0.

8、1mol/L NaCl為電解液對(duì)陽(yáng)離子紅X-GRL染料進(jìn)行電化學(xué)氧化處理，脫色率和CODcr去除率隨著電壓的增大而增大，隨著染料進(jìn)水速度的增大而減小。當(dāng)染料30mg/L，進(jìn)水速度為750mL/h，電壓30V時(shí)，染料脫色率為100%，CODcr去除率在70%以上。NaCl的電化學(xué)氧化作用明顯優(yōu)于Na2SO4。
　　（8）淡室混合填充離子交換樹(shù)脂和改性丙綸非織造布時(shí)，利用電化學(xué)氧化裝置處理陽(yáng)離子染料和酸性染料的時(shí)，兩者的處理效果均比較

9、優(yōu)異，但是處理陽(yáng)離子染料時(shí)所消耗的電能較小，且進(jìn)水速度較大。對(duì)于陽(yáng)離子染料，在較低電壓10V，染料進(jìn)水速度為1250mL/h時(shí)，脫色率為96%，CODcr去除率為70%以上。對(duì)于弱酸性染料，在電壓25V，進(jìn)水速度為750mL/h時(shí)，染料的脫色率為100%，CODcr去除率為76%左右。
　　本文的特色與創(chuàng)新之處：
　?。?）本文較系統(tǒng)地探討接枝織物吸附過(guò)濾分離染料廢水，不僅處理染料廢水量大（廢水與洗滌用水體積比為10:1），