吸附和萃取技术处理印染废水

• 吸附法在染抖、染色度水处理中如何应用?
  染料、染色废水处理中，吸附法主要应用于预处理(减少水处理主体装置负荷，回收有用物质)和深度处理(提高处理水质量，满足回用水水质要求)。主要吸附剂有聚合氯化铝白土、硅藻土、炉渣、磺化煤、粉煤灰、焦炭、木炭、活性炭、珍珠岩、甲壳、纤维素、树脂等，其中常用是活性炭和树脂吸附剂。
• 什么是活性炭吸附法处理印染废水?
  活性炭是由动物性炭、木炭、沥青炭等含炭为主的物质经高温炭化和活化而成的。活性炭表面及内部都有细孔，而且是相互连通的网状空间结构，具有很大的比表面积。活性炭的比表面积、密度、粒径、孔容、碘值、蜜糖值等都是十分重要的性能指标。
  污水处理一般要求粉炭颗粒60%-70%小于325网目(0.043mm)炭粒粒径大于40网目(0.42mm)。美国几种用于污水处理的活性炭比表面积约为1000m2/g，平均粒径约为1.6mm，密度为1.4g/cm2，同时还应注意到炭粒经受液浆输送的能力，磨损造成的炭末会增加水流经过炭柱时的阻力。活性炭对某一具体废水的吸附能力，必须通过试验求得的吸附等温线、碘值或蜜糖值等项目进行初步评价。
  据国外资料报道，活性炭吸附对多种氯化烃类、有机磷及氨基甲酸醋和多种杀虫剂是有效的。伟伯(W.J.Weber)等人研究表明，活性炭对农药废水中的几种杀虫剂有相当高的吸附能力。在美国弗吉尼亚洲西部的卡那河中用活性炭吸附出七种杀虫剂及氯和聚氯联苯混合物。
  国内已有许多活性炭吸附精细化工废水的装置。大连染料厂二硝基氯苯洗涤水采用活性炭塔处理，用高温活化法再生炭。该废水8t/h含二硝基氯笨700mg/L，经炭塔吸附处理后，水中二硝基氯苯含量小于0.5mg/L，可达标排放。四川染料厂对硝基苯、对硝基氯苯和苯胺废水都采用活性炭吸附处理。
  国内由于活性炭再生困难、成本高，许多中小企业往往改用其他价格便宜、材料易得的吸附剂处理工业废水。
• 什么是树脂吸附？
  有机吸附剂吸附树脂，是有立体结构的多孔海绵状的热固性聚合物，其比表面积可达800m2/g。吸附树脂性能容易人为控制、再生简单，故在工业废水处理工程中得到广泛应用。
• 什么是二氧化硅吸附碱性染料(Blue3)？
  国外学者用二氧化硅吸附碱性染料(Blue3)的试验，聚合氯化铝对不同温度，pH值、染料溶液浓度的吸附情况进行了详细研究。
  (1)吸附等温线。几种温度(25℃、30℃、35℃、40℃、45℃)条件下试验绘制的吸附等温线，都显示最初曲线陡峭，随着浓度的
  增加，逐渐达到饱和。硅胶上的碱性染料(Blue3)吸附平衡数据与付林得列希方程Qe=Kc1/n价一致，吸附试验系统适用单分子层吸附等温线范围。
  (2)浓度与吸附量。不同时间染料被吸附的曲线图(略)表示，随着染料溶液浓度和吸附时间增加，几分钟内大量染料被去除，30min-40min达到平衡。尽管时间变化和溶液浓度增加，但吸附曲线仍是连续平滑的，吸附表面形成单分子覆盖层(表3-11)。
  

  表3-11 30℃±0.1℃时染料溶液浓度与吸附量的关系

  燃料溶液浓度/10 -5(g/L)	平衡时吸附/(g/g)*10 3	K/(1/min)
  1.4	2.86	0.124
  1.6	3.26	0.128
  1.8	3.60	0.132
  2.0	3.99	0.135

  (3)温度与吸附量。由试验数据可知，随着温度增加，染料吸附量减少。吸附作用是放热反应，高温不利于吸附。
  (4)聚合氯化铝溶液pH值与吸附量。溶液pH值和吸附量的关系与吸附剂表面性质及溶质结构有关。低pH值时，二氧化硅表面带正电荷，染料分子较少电离，吸附染料阳离子较少；pH值高，二氧化硅带负电荷，染料和吸附剂都电离，故有更大的吸附能力。蒙脱石和高岭土吸附酸性或碱性染料都有类似结果。
  (5)不溶性淀粉黄原酸酯ISX离子交换吸附废水重金属离子。不溶性淀粉黄原酸酯(ISX)能够去除废水中的重金属阳离子，不溶性淀粉黄原酸醋黄原酸化的试剂是二硫化碳和氢氧化钠，交联剂为环氧氯丙烷。制造工艺容易控制，调节烧碱和二硫化碳用量便能制得多种含硫量(取代度)的ISX，ISX能在PH值为3-11的范围内(pH=7时效果最好)去除废水中的多种重金属离子。
  美国环保署认定用ISX去除重金属技术可行，并积极推广应用。Isx在农药、染料、涂料、塑料、橡胶等行业废水处理中有广泛的应用前景。
• 如柯用液膜法处理酚醛树脂度水?
  某厂酚醛树脂车间废水，经盐酸预处理后，废水pH值为1-2，含酚1000mg/L，采用液膜法处理。
  (1)制乳。取含3.5%(质量)的表面活性剂LMS-2和6.7%(质量)液体石腊的煤油和5%(质量)的NaOH溶液，按规定的体积比送至机械搅拌器，以1500r/min预搅拌1min，再用JTM-50型胶体磨磨3min，制得稳定的乳液。
  (2)聚合氯化铝废水处理。废水在一套两级转盘塔中连续逆流处理，塔内径为22cm，塔高为3.5m，塔转速为300r/min-330r/min，废水流量4t/8h，维持塔内循环乳液量约为33ml。酸性废水从A塔上部进入，与底部进入的乳液相接触，B塔出口处理水含酚量小于0.5mg/L，再经斜板集油器除残油，废水呈中性(车间口自动调节pH值)达标排放。