第２９卷第１期 天 津 工 业 大 学 学 报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＩＡＮＪＩＮ ＰｏＬＹＴＥＣＨＮＩＣ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ Ｖ０ｌ＿２９ Ｎｏ．１ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２０１０ ２０１０年０２月 生态型印染废水混凝剂的应用实践 许良英，孙爱华 （常州纺织服装职业技术学院新型纺织材料常州市重点实验室，江苏常州２１３１６４） 摘要：讨论了一种生态型印染废水混凝剂对以分散、还原、活性、酸性类染料为主的印染废水脱色处理效果，并与 印染厂常用的无机高分子混凝剂和有机脱色剂进行了对比试验．结果表明：该混凝剂在中性和酸性条件下 具有较好的混凝脱色效果；混凝剂本身的生化降解性好、安全无毒、不会对环境产生二次污染，可用来替代 或部分替代无机高分子铝盐类混凝剂． 关键词：混凝剂；落杂毛；活性染料；酸性染料；脱色率 中图分类号：ＴＳ１９９；Ｘ７９１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—０２４Ｘ（２０１０）叭一００５４—０６ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏａｇｕｌａｎｔ ｕｓｅｄ ｉｎ ｄｙｅｉｎｇ ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ ＸＵ Ｌｉａｎｇ—ｙｉｎｇ，ＳＵＮ Ａｉ—ｈｕａ （Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｇａｒｍｅｎｔ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｎｅｗ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ ２１ ３ １６４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｃｏｌｏｒｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏａｇｕｌａｎｔ ｕｓｅｄ ｉｎ ｄｙｅｉｎｇ ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｉｔ ｗｉｔｈ ｃｏｍｍｏｎ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｃｏａｇｕｌａｎｔ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｄｅｃｏｌｏｒａｎｔ ｕｓｅｄ ｉｎ ｄｙｅｉｎｇ ｃｏｍｐａｎｙ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｃｏａｇｕｌａｎｔ ｈａｓ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ ｄｅｃｏｌｏｒｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｕｎｄｅｒ ｎｅｕｔｒａｌ ａｎｄ ａｃｉｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｉｔ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｉｊｉｔｙ，ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｉｎｎｏｘｉｏｕｓ ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｎｏ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｏｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｓｏ ｉｔ ｍａｙ ｂｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｏｒ ｐａｒｔ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ａｌｕｎｆｉｎｉｕｍ ｓａｌｔ ｃｏａｇｕｌａｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｇｕｌａｎｔ；ｉｍｐｕｒｉｔｙ ｗｏｏｌ；ｒｅａｃｔｉｖｅ ｄｙｅ；ａｃｉｄ ｄｙｅ；ｄｅｃｏｌｏｕｒ ｒａｔｉｏ 印染厂混凝脱色剂根据材料的不同主要可分为 无机和有机两大类．无机高分子混凝剂以铝盐、铁盐 作混凝剂时，进入环境的铝盐对植物的毒性主要表现 在阻止植物对Ｐ、Ｃａ２＋ｘ和Ｍｇ 的吸收消化，其中可溶性 等为代表，由于价格低廉、絮凝效果较好而广受欢迎Ｉ Ｊ； 聚硅酸盐类混凝剂由于其稳定性问题，主要与聚合铝 的Ａｌ ｔ毒性最大，会使机体中这些营养元素处于平均 水平以下 ，引起骨骼软化、关节疼痛等等．因此选择 一铁类混凝剂复配使用，仅在小范围的生产中单独使用． 有机高分子类以聚丙烯酰胺为代表，由于效果较好、 投加量少而受到广泛的应用ｌ２＿５１．但这些混凝剂对分子 量较小的、溶解性较好的酸性类染料、活性染料等处 理效果并不理想ｌ ２ｌ，而且还会对水体造成二次污染．特 种经济、高效、无二次污染的絮凝剂和印染污水处 理工艺就显得尤为重要． １实验部分 １．１材料与仪器 别是聚丙烯酰胺类絮凝剂合成成本高，合成原料是石 油等不可再生的资源，合成中所用单体丙烯酰胺对人 体健康危害大，且绝大部分聚丙烯酰胺难以生化降 解，给环境带来巨大的压力，小部分聚丙烯酰胺被降 解后的小分子丙烯酰胺单体是一种神经性强毒物，具 有强致癌性Ｉ ４Ｉ ，对水生生态具有极大的影响；用铝盐 收稿日期：２００９—０９—２７ 染料：普拉兰，普拉黄，普拉红，普拉绿，均由常州 毛条厂提供；活性黄Ｍ一３ＲＥ，活性红Ｍ一３ＢＥ，活性深 蓝Ｍ一２ＧＥ；活性元Ｂ—ＥＤ，均由常州科纺印染厂提供． 试剂：聚丙烯酰胺，聚合铝铁，聚合氯化铝，４００ｇ／Ｌ 氢氧化钠，均由常州老三集团提供；体积分数为９８％ 基金项目：常州市科技局资助项目（ＣＮ２００９００３８） 作者简介：许良英（１９５７一），女，讲师． 通讯作者：许良英（１９５７一），女，讲师．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉａｎｇ—ｙｉｎｇ２００５＠１６３．ｃｏｍ 第１期 许良英等：生态型印染废水混凝剂的应用实践 ，一５５一 的硫酸（Ｃ．Ｐ．）；体积分数为９８％的冰醋酸（Ｃ．Ｐ．）；脱乙 酰度为８５％的壳聚糖；印染废水脱色剂；助剂Ａ（自制 的脱色剂）． ２混凝脱色机理 阴离子型的活性、酸性类染料对羊毛有较大的亲 仪器：７２２Ｎ型可见分光光度计，上海第二仪器厂 产品；Ｊ卜４型六联电动搅拌器，国瑞实验仪器厂产 品；ＣＯＤ快速测定仪，兰州连华环保科技有限公司产 品；ＸＹ系电子天平，常州幸运电子设备厂产品． 试验用水：自配活性和酸性染料染液；取自不同 和力，能自发吸附到羊毛纤维的表面，并向其内部进 行扩散转移；羊毛纤维本身具有的０【一螺旋结构和无规 蜷曲 ，可强烈吸附染料胶体微粒．因纤维长度较大， 当它的一端吸附某一胶粒后，另一端又吸附其他胶 粒，在相距较远的两胶粒间进行高分子吸附架桥，使 工厂的染色残液和废水处理调节池的混合废水． １．２混凝剂的制备 （１）收集毛纺厂梳毛工序和精梳工序废料落杂 毛，用体积分数为５％的硫酸在（６０＋２）ｑＣ下处理０．５～ １．０ ｈ，使落杂毛上的氨基、亚氨基充分离子化． （２）将一定量的脱乙酰度为８５％的壳聚糖粉末缓 慢溶解在体积分数为ｌ％的醋酸溶液中，充分搅拌，制 成具有一定粘度的壳聚糖醋酸溶液． （３）用质量分数为２％的氢氧化钠在６０—７０℃时 水解落杂毛５～１０ ｍｉｎ（注意搅拌），降温，按照一定重 量比例逐渐将壳聚糖醋酸溶液加入到经水解后的落 杂毛悬浮液中，搅拌，加人助剂Ａ，继续搅拌３０ ｍｉｎ，备 用． 需注意的是，制备的关键是控制落杂毛的水解度． 水解程度不够，落杂毛在废水处理中分布不均匀，而 且容易缠绕在搅拌设备上，降低处理效果；水解时间 太长，絮凝沉降效果下降、使处理水的ＣＯＤ值升高． １．３试验方法 ｌ－３．１ 染料最大吸收波长的确定 为计算经混凝沉淀处理后的染料脱色率，将活 性、酸性染料分别配成０．０５ ｇ／Ｌ的稀溶液，在３８０～７８０ ｎｍ的可见光区用７２２Ｎ型分光光度计测吸光度，作染 料的吸收光谱曲线，确定各试验染料的最大吸收波长． １．３．２试验方法 取６个洗净的１００ ｍＬ烧杯，分别装入１００ ｍＬ的 自配染液、染色残液或废水，置于ＪＪ’４型六联电动搅 拌机上，在慢速搅拌中用０．１ ｍｏｌ／Ｌ硫酸或质量分数 ２％的氢氧化钠调节ｐＨ，再加入试验药剂，快速搅拌５ ｍｉｎ后再慢速搅拌２５ ｍｉｎ，静止沉淀６０ ｍｉｎ，取上清液 测吸光度，计算脱色率． 脱色率＝［（Ｅ。一Ｅ ）ｍ１］Ｘ １００％ 式中：Ｅ 为染液脱色前在染料最大吸收波长下测得的 吸光度值；Ｅ：为染液经混凝脱色后在染料最大吸收波 长下测得的吸光度值． 考虑到染色残液和调节池混合废水中所含染料 为混合染料，故用稀释倍数法测定处理前后废水色度． 胶粒逐渐长大，加速了絮凝体的沉降．特别在酸性和 近中性条件下，羊毛纤维和壳聚糖大分子结构中带正 电的氨基离子，能将阴离子型染料吸附在羊毛纤维水 解产物的周围，加速染料色素阴离子的胶体脱稳．羊 毛纤维中的氨基离子与染料阴离子问存在如下反应： Ｗ—ＮＨ３ ＋Ｄ—ＳＯ Ｗ—ＮＨ３＋ ０３一Ｄ 式中：ｗ为羊毛大分子；Ｄ为染料母体． 另一方面助剂Ａ能破坏染料分子结构中的共轭 双键，起到消色作用．反应机理为： Ｒ—Ｎ＝Ｎ—Ａｒ＋【Ｈ］—＋Ｒ—ＮＨ—ＨＮ—Ａｒ Ｒ—ＮＨ—ＨＮ—Ａｒ＋［Ｈ】— Ｒ—ＮＨ２＋Ｈ２Ｎ—Ａｒ 染料分子、水解羊毛、壳聚糖分子结构中大量存 在的一ＮＨ 、一ＯＨ和一ＣＯＯＨ，能依靠氢键、分子间引力 形成大分子的网状结构，这种高分子网状絮凝体下沉 时，对水中其他的胶体实施了网捕作用．而落杂毛中 大量存在的草籽等杂质也提高了水中胶体的絮凝沉 降速度．所以该混凝剂利用了染料一羊毛纤维、染料一 壳聚糖之间存在的分子间引力、离子间引力、染料对 羊毛纤维的亲和力、壳聚糖对染料的吸附作用，助剂Ａ 对染料分子的还原脱色反应等共同作用而达到了较 好的混凝脱色效果．它具备了物理吸附和化学絮凝脱 色的双重作用． 虽然壳聚糖对印染废水也有较好的脱色效果，但 单独使用时也存在着一些不足：壳聚糖直接用于印染 废水的处理时，溶解缓慢，絮凝速度和絮凝体的沉降 速度较慢，处理效率较低；其次各种化学改性壳聚糖 虽然处理性能优异，但引入了新的化学基团后，不再 属于天然无毒的高分子物质，在药剂的制备过程和对 印染废水的处理过程中都容易造成二次污染［１ｏ－１３１；而 将壳聚糖和水解羊毛制成负载型染料吸附剂就克服 了壳聚糖单独使用或经改性后使用所存在的缺点． ３结果与讨论 ３．１聚合铝铁对废水的混凝脱色效果 由于聚合铝铁价格低廉、混凝效果好而被印染厂 一５６一 天津工业大学学报 第２９卷 Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ 砌５ 堋 珈 活性Ｍ一３ＢＥ红：－－４－ｐＨ＝１０－１１－ＩＩ－ｐＨ＝７－８－－ｋ－ｐＨ＝４￣５ 普拉红２Ｂ： －＂－）６－ｐＨ＝ｌＯ一１１—＊－ｐＨ＝７￣８＋ｐＨ＝４￣５ 图１聚合铝铁对活性Ｍ一３ＢＥ红、普拉红２Ｂ脱色后吸光度 Ｆｉｇ．１ Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｒｅｄ Ｍ－３ＢＥ ａｎｄ ｐｒａｒｅｄ ２Ｂ ｄｅｃｏｌｏｕｒｅｄ ｂｙ ｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｉｕｍ－ｉｒｏｎ 活性Ｍ一３ＢＥ红 ＋ｐＨ＝１０－１１ —｝ｐＨ＝７－８ ＋ｐＨ＝４－５ 普拉红２Ｂ： ＊ｏＨ＝１０－１１ — ｐＨ＝７－８ ＋ｐＨ＝４－５ 图２聚合铝铁对活・陛Ｍ一３ＢＥ红、普拉红２Ｂ的脱色率 Ｆｉｇ．２ Ｄｅｃｏｌｏｕｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｒｅｄ Ｍ－３ＢＥ ａｎｄ ｐｒａｒｅｄ ２Ｂ ｄｅｃｏｌｏｕｒｅｄ ｂｙ ｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｉｕｍ－ｉｒｏｎ 广泛采用，而废水的脱色又以红色染料的脱色最为困 难．所以本文选择用质量分数为５％的聚合铝铁对活 性Ｍ一３ＢＥ红、普拉红２Ｂ进行混凝脱色效果试验，测 试时加质量分数为０．０５％ＰＡＭ ２滴，结果见图１、图２． 由图１、图２可知：聚合铝铁对可溶性的活性染 料、酸性染料均有脱色作用．在同样条件下，对活性红 的脱色效果优于酸性红，这可能是由于酸性红的分子 结构较活性红更为简单，在水中形成的胶体微粒更 小，从而影响了它的脱色效果；其次聚合铝铁的脱色 效果还与所处理废水的ｐＨ值有关，碱性条件下的脱 色效果最好，活性红和酸性红的脱色率分别达到了 ９７．７％和９４．２％． ３．２聚合氯化铝对废水的混凝脱色效果 除聚合铝铁外，也有许多工厂使用聚合氯化铝． 图３和图４是５％聚合氯化铝的混凝脱色效果，试验 时加质量分数为０．０５％的ＰＡＭ ２滴． 由图３、图４可知，聚合氯化铝对酸性和活性染料 ５％聚合氯化铝滴加量／ｍＬ 活性Ｍ一３ＢＥ红：＂４－ｐＨ＝１０～１１－Ｉ１－ｐＨ＝７～８－－ｋ－－ｐＨ＝４～５ 普拉红２Ｂ：—＊＿ｐＨ＝１０～１ １—＊＿ｐＨ＝７～８＋ｐＨ＝４—５ 图３聚合氯化铝对活性Ｍ一３ＢＥ红、普拉红２Ｂ脱色后吸光度 Ｆｉｇ．３ Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｒｅｄ Ｍ－３ＢＥ ａｎｄ ｐｒａｒｅｄ ２Ｂ ｄｅｃｏｌｏｕｒｅｄ ｂｙ ｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ １００ 。 ＼． ． 芝 鐾５０ 。 翟 Ｏ 方 ／ ｌ ２ ４ ６ ５％聚合氯化铝滴加量／ｍＬ 活性Ｍ一３ＢＥ红：＋ｐＨ＝ｌＯ￣ｌ １＂－＇１１－ｐＨ＝７～８－ｋ－ｐＨ＝４￣５ 普拉红２Ｂ： ＊ｐＨ＝１０￣ｌ １＿＊－ｐＨ＝７￣８＋ｐＨ＝４￣５ 图４聚合氯化铝对活性Ｍ一３ＢＥ红、普拉红２Ｂ脱色后脱色率 Ｆｉｇ．４ Ｄｅｃｏｌｏｕｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｒｅｄ Ｍ－３ＢＥ ａｎｄ ｐｒａｒｅｄ ２Ｂ ｄｅｃｏｌｏｕｒｅｄ ｂｙ ｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ 同样有较好的脱色效果．它与聚合铝铁的区别是在中 性条件下的脱色率最高． ３．３不同脱色剂对废水的脱色效果 在废水处理色度不达标时，Ｔ厂往往会使用脱色 剂对废水进行脱色处理．本文对宜兴、无锡、苏州和山 东等地一些工厂生产的６只不同牌号的脱色剂都进 行过不同ｐＨ值下的脱色效果对比实验．图５～图９为 宜兴某厂生产的５％脱色剂在不同条件下对活性染料 和酸性染料的脱色效果，试验时加０．０５％ＰＡＭ ２滴． 由图５可知，脱色剂与质量分数为０．０５％的ＰＡＭ 合用，对活性Ｍ一３ＢＥ红的脱色效果＜４５％．为此本文将 质量分数为５％的脱色剂与质量分数为５％的聚合铝 铁复合使用．考虑到聚合铝铁在中性条件下的脱色效 果较差，选择了碱性和酸性条件下的脱色试验，结果 见图６和图７． 由图６、图７可知，宜兴脱色剂与聚合铝铁复合使 用，只要加入少量的聚合铝铁就能达到较好的脱色效 第１期 许良英等：生态型印染废水混凝剂的应用实践 。一５７一 ５％宜兴脱色剂／ｍＬ 图５宜兴脱色剂对活性Ｍ一３ＢＥ红脱色后吸光度 Ｆｉｇ．５ Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｒｅｄ Ｍ－３ＢＥ ｂｙ Ｙｉｘｉｎｇ ｄｅｃｏｌｏｒａｎｔ 加２ ｍＬ聚合铝铁： ＋ｐＨ＝１０～１１ －－Ｉ－ｐＨ＝４～５ 加１ ｍＬ聚合铝铁： 十ｐＨ＝１０～１ ｌ ＂－－－）６－ｐＨ＝４～５ 图６ ２ ｍＬ聚合铝铁和宜兴脱色剂复合使用对活性 Ｍ一３ＢＥ红脱色后吸光度 Ｆｉｇ．６ Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｒｅｄ Ｍ－３ＢＥ ｄｅｃｏｌｏｕｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｏｆ ｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｉｕｍ－ｉｒｏｎ（２ ｍＬ）ａｎｄ Ｙｉｘｉｎｇ ｄｅｃｏｌｏｒａｎｔ 加２ ｍＬ聚合铝铁： －４－ｐＨ＝１０￣ｌ１ ＿－＿ｐＨ＝４～５ 加１ ｍＬ聚合铝铁： －＇ｋ－ｐＨ＝ｌＯ～１１—＊＿ｐＨ＝４￣５ 图７ ２ ｍＬ聚合铝铁和宜兴脱色剂复合使用对活性 Ｍ一３ＢＥ红脱色后脱色率 Ｆｉｇ．７ Ｄｅｃｏｌｏｕｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｒｅｄ Ｍ－３ＢＥ ｄｅｃｏｌｏｕｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｏｆ ｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｉｕｍ－ｉｒｏｎ ｒ２ ｍＬ）ａｎｄ Ｙｉｘｉｎｇ ｄｅｃｏｌｏｒａｎｔ 果．碱性条件的脱色效果优于酸眭条件．图８、图９是 宜兴脱色剂对酸性染料的脱色试验结果． 由图８、图９可知，宜兴脱色剂对酸性染料也具有 ５％宜兴脱色剂／ｍＬ 图８ ２ ｍＬ聚合铝铁和宜兴脱色剂复合使用对 普拉红２Ｂ脱色后吸光度 Ｆｉｇ．８ Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ ｏｆ ｐｒａｔｅｄ ２Ｂ ｄｅｃｏｌｏｕｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｏｆ ｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｉｕｍ－ｉｒｏｎ（２ ｍＬ）ａｎｄ Ｙｉｘｉｎｇ ｄｅｃｏｌｏｒａｎｔ ５％宜兴脱色剂／ｍＬ 图９ ２ ｍＬ聚合铝铁和５％宜兴脱色剂复合使用对 普拉红２Ｂ脱色后脱色率 Ｆｉｇ．９ Ｄｅｃｏｌｏｕｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｐｒａｒｅｄ ２Ｂ ｄｅｃｏｌｏｕｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｏｆ ｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｉｕｍ－ｉｒｏｎ（２ ｍＬ） ａｎｄ Ｙｉｘｉｎｇ ｄｅｃｏｌｏｒａｎｔ（５％） 较好的脱色效果．与活性染料不同的是：酸性条件下 也具有较好的脱色效果． ３．４ 自制混凝剂对废水的脱色效果 用自制混凝剂对酸性、活性染料进行脱色应用试 验时，因考虑该混凝剂只有在酸性和中性条件下才具 有较好的混凝脱色效果，图１０～图ｌ３的ｐＨ试验范围 均选择为６～７． 由图１０、图１１可知：自制混凝剂对普拉红、普拉 绿、普拉黄、普拉蓝均有较好的脱色效果，加入ＰＡＭ 和聚合铝铁能加快絮凝体的沉降速度． 由图１２、图ｌ３可知：自制混凝剂对活性染料也有 较好的脱色效果． 以上是混凝剂对单一染料的脱色试验．为了解自 制混凝剂对不同浓度、不同类别混合染料的混凝脱色 效果，本文取不同工厂的卷染、溢流染色残液和调节 池混合废水进行混凝脱色试验．自制混凝剂的用量为 ２５ ｍＬ／１ ０００ ｍＬ废水，水样ｌ～水样３在脱色前均用硫 酸将ｐＨ调节为６ ７，水样４未调ｐＨ直接进行混凝脱 色．试验结果见表１． 一５８一 天津工业大学学报 第２９卷 Ｏ ０ ０ Ｏ Ｏ Ｏ ０ Ｍ ¨吣∞ ￡ｊ Ｏ 瑙 普｝ 红２Ｂ：＋毛粒毛絮凝剂 ＋０．００５％ＰＡＭ加毛粒毛絮凝剂 ＂－ｋ－１ ｍＬ ５％聚合铝铁加毛粒毛絮凝剂 —＊－普拉绿，Ａ￣＝４００ ｎｍ—＊＿普拉黄Ａ￣＝４３０ ｌｌｍ ＋普拉蓝Ａ￣，＝５８５ ａｍ 图１Ｏ毛粒毛混凝剂对普拉红２Ｂ。普拉绿，普拉黄、普拉蓝脱 色后吸光度 Ｆｉｇ．１０ Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ ｏｆ ｐｒａｒｅｄ ２Ｂ，ｐｒａｇｒｅｅｎ，ｐｒａｙｅｉｉｏｗ ａｎｄ ｐｒａｂｌｕｅ ｄｅｃｏｌｏｕｒｅｄ ｂｙ ｉｍｐｕｒｉｔｙ ｗｏｏｌ ｃｏａｇｕｌａｎｔ 毛粒毛混凝￣１］／ｇ ＋对普｝ 红２Ｂ单独使用 ＋对普拉红２Ｂ与Ｏ．００５％ＰＡＭ一起使用 ＋对普｝ 红２Ｂ与１ ｍＬ ５％聚合铝铁一起使用 —＊＿Ａ￣＝４００ ｌｌｍ时对普拉绿 —＊＿Ａ￣＝４３Ｏ ｎｍ时对普拉黄 ＋Ａ．￣＝５８５ ｎｍ时对普拉蓝 图ｌｌ毛粒毛混凝剂对普拉红２Ｂ、普拉绿、普拉黄、普拉蓝脱 色后脱色率 Ｆｉｇ．１１ Ｄｅｃｏｌｏｕｒ ｒａｔｉｏ ｏｆｐｒａｒｅｄ ２Ｂ，ｐｒａｇｒｅｅｎ，ｐｒａｙｅｌｌｏｗ ａｎｄ ｐｒａｂｌｕｅ ｄｅｃｏｌｏｕｒｅｄ ｂｙ ｉｍｐｕｒｉｔｙ ｗｏｏｌ ｃｏａｇｕｌａｎｔ 毛粒毛絮凝剂／ｇ ＋单独使用—－ 与２滴０．００５％ＰＡＭ一起使用 －－／ｋ－与１ ｍＬ ５％聚合铝铁一起使用 图ｌ２毛粒毛絮凝剂对活性Ｍ一３ＢＥ红脱色后吸光度 Ｆｉｇ．１２ Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｒｅｄ Ｍ一３ＢＥ ｄｅｃｏｌｏｕｒｅｄ ｂｙ ｉｍｐｕｒｉｔｙ ｗｏｏｌ ｃｏａｇｕｌａｎｔ ＋单独使用 ＋与２滴０．￣５％ＰＡＭ一起使用 ＋与１ ｍＬ ５％聚合铝铁一起使用 图ｌ３毛粒毛絮凝剂对活性Ｍ一３ＢＥ红脱色后脱色率 Ｆｉｇ．１３ Ｄｅｃｏｌｏｕｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｒｅｄ Ｍ－３ＢＥ ｄｅｃｏｌｏｕｒｅｄ ｂｙ ｉｍｐｕｒｉｔｙ ｗｏｏｌ ｃｏａｇｕｌａｎｔ 表１不同水质的处理效果 Ｔａｂ．１ Ｄｅｃｏｌｏｒｉｚａｔｉ０ｎ ｅｆｆｅｃｔ ｕｓｅ￣￣ｄｉｉｆｅｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ 处理前 处理后 水样 水质特征 色度／ＣＯＤ／色度／ＣＯＤ／ＣＯＤ去 倍（ｍｇ・Ｌ ）倍（ｍｇ・Ｌ ）除率 水样 蓁霍蔷 菜 璧警ｚ・ｚ ｓｓ ：ｓ ｓ３８ ｓｓ．０ 碱性、色度高 水样２调节池水．ｐＨ为１０－－１１ ２７ ４８９ ２３ １４１ ７１．２ 水样ｓ 酸 ｚ ｏ ３６ ｚｓ ｓ％ 水样４ 主要含酸性类染料’２ｌ０ ２９８５ ２３ ９５５ ６８．Ｈ０ ｐ￣Ｊ４－５由表１可知，自制混凝剂对以阴离子或非离子型 染料为主的印染废水有较好的脱色效果．ＣＯＤ的去除 率主要与水质有关，不完全取决于色度，不同水质， ＣＯＤ的去除率不同． ３．５沉淀时间对脱色效果的影响 混凝后水中的染料颗粒及其它杂质与絮凝剂在 水中形成的一系列高分子化合物发生物理化学反应， 形成大小不等的絮凝体 这些大小不等的絮凝体具 有不同的沉降速度，沉速大的颗粒能追上沉速小的颗 粒而继续引起絮凝．所以沉淀时间越长，这种由速度 梯度引起的絮凝便进行得越完善Ｉ ．所以沉淀时间对 沉淀效果具有很大的影响．图ｌ４、图ｌ５是不同沉淀时 间对４只活性染料染后水洗水脱色率的影响．其中吸 光度１指沉淀３ ｈ后的测试数据，吸光度２指沉淀１ ｈ 后的测试数据． 图中，ｌ＃为聚合铝铁；２＃为聚合铝铁＋粘土；３＃为 聚合铝铁＋Ｏ．０２％聚丙烯酰胺；４＃为落杂毛絮凝剂；５＃ 为聚合铝铁＋硅酸钠；６＃为聚合铝铁＋ＺｎＣ１：．从图１４、 图ｌ５可知：沉淀时间对脱色率亦有影响．沉淀时间延 第１期 越 许良英等：生态型印染废水混凝剂的应用实践 。一５９一 染料、活性染料有较好的脱色作用，但在不同条件下 的脱色率差异很大，聚合氯化铝在中性条件下脱色效 果最好、聚合铝铁的脱色效果为：碱性＞酸性＞中性．但 聚合铝铁有时会加深废水的颜色（如普拉绿）．大量使 用这类无机高分子混凝剂易引起环境的二次污染． （２）市售印染废水脱色剂与聚合铝铁或聚合氯化 铝类混凝剂复合使用能得到很好的脱色效果．在达到 序号 相同处理效果的情况下，可大幅度减少混凝剂的用量． ＋对活性黄Ｍ一３ＲＥ（Ａ￣＝４２０ ｎｍ）的吸光度１ ＋对活性黄Ｍ一３ＲＥ（Ａ￣＝４２０ ｉＦｍ）的吸光度２ 十对活性红Ｍ一３ＲＥ（Ａ＝５４０ ｎｍ）的吸光度１ —＊＿对活性红Ｍ一３ＲＥ（Ａ＝５４０ Ｆｉｎ）的吸光度２ —＊＿对活性深蓝Ｍ一２ＧＥ（Ａ＝６１０ ｎｍ）的吸光度１ ＋对活性深蓝Ｍ一２ＧＥ（Ａ＝６１０ ｉＦｍ）的吸光度２ 一对活性黑Ｂ—ＥＤＡ（Ａ．￣＝６１０ ｌｆｌｍ）的吸光度１ 一对活性黑Ｂ—ＥＤＡ（＾～＝６ｌ０ ｉＦｍ）的吸光度２ 图１４不同沉淀时间对活性染料染后水洗水的吸光度 Ｆｉｇ．１４ Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ ｏｆ ｗａｓｈｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｉｍｅ 蔷 篓 序号 ＋对活性黄Ｍ一３ＲＥ（Ａ ＝４２０ ｎｍ）沉淀３ ｈ后脱色率 ＋对活性黄Ｍ一３ＲＥ（Ａ￣，＝４２０ ｎｍ）沉淀１ ｈ后脱色率 －－ｋ－对活性红Ｍ一３ＲＥ（Ａ￣＝５４０ ｎｍ）沉淀３ ｈ后脱色率 —＊一对活性红Ｍ一３ＲＥ（Ａ ＝５４０ ｎｍ）沉淀１ ｈ后脱色率 ＿＊一对活性深蓝Ｍ一２ＧＥ（Ａ ＝６１０ ｒｉｍ）沉淀３ ｈ后脱色率 ＋对活性深蓝Ｍ一２ＧＥ（Ａ￣＝６１０ ｎｍ）沉淀１ ｈ后脱色率 一对活性黑Ｂ—ＥＤＡ（Ａ，￣，ｘ＝６１０ ａｍ）沉淀３ ｈ后脱色率 一对活性黑Ｂ—ＥＤＡ（Ａ￣＝６１０ ｎｌｉＦ）沉淀１ ｈ后脱色率 图１５不同沉淀时间对活性染料染后水洗水的脱色率 Ｆｉｇ・１５ Ｄｅｃｏｌｏｕｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｗａｓｈｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｆｒｏｍ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ‘ 长，脱色率可相应提高；但采用聚合铝铁作混凝剂，加 其他助凝剂的试样，随沉淀时间的延长，脱色率提高 幅度不大，但自制混凝剂随沉淀时间的延长，脱色率 提高幅度较大，说明自制混凝剂形成的絮凝体沉降速 度较铁盐类慢，需较长的沉淀时间． ４结论 （１）无机高分子混凝剂聚合铝铁、聚合氯化铝单 独使用或与聚丙烯酰胺类助凝剂复合使用时对酸性 但这种脱色剂的使用成本较高． （３）利用落杂毛、壳聚糖等为主要原料自制的混 凝剂在酸性和近中性条件下对酸性、活性、分散、还原 等染料有较好的混凝脱色效果．可用来替代或部分替 代目前的无机高分子混凝剂，以减少进入环境中的铝 盐量，减轻对环境的二次污染． 参考文献： 【１】王擎．壳聚糖包覆粉煤灰对模拟染料废水的脱色实验研 究【Ｄ】．成都：西南交通大学，２００６． 【２］柳荣展，李志国，刘绪利，等．纺织染整丁业废水污染物回 收及废水处理ｌＪＪ．针织工业，２００４（５）：１１７—１２０． ［３］苏玉萍，林颖，奚旦立．以活性染料为主要成分的印染废 水的混凝脱色试验ｆＪ１．化 环保，２０００（２）：７－１１． ［４】石春芳．微生物絮凝剂的开发应用前景【Ｎ】．科技咨询导报， ２００７—０ １—０９． ［５】洪金德．染色废水脱色实验研究 化工时刊，２００４（８）： ４３—４５． ［６】冯英明，喻敏，王昌全，等．铝毒诱导植物细胞反应研究 进展『Ｊ］．华中农业大学学报，２００５（６）：３２０—３２４． ［７】周启星，张凯松，任丽萍，等．生态安全复合高效絮凝剂：中 国ＣＮ０２１０９２５．４［Ｐ］．２００３—０７—３０． 【８】郑恩，赖明忠．絮凝剂的卫生安全性ｌＪＩ．净水技术， ２００５．２４（４）：５３—５５． ● ● 【９】杭伟明．纤维化学及面料［Ｍ］．北京：中国纺织ｆ｛ｊ版社，２００５： ９７—９８． 【１０】郭向利，姚亚东，尹光福，等．新型印染废水脱色材料的研 究ｆＪ１．材料工程，２００６（增刊１）：１ １３—１ １６． 【１１】黎载波，王国庆，邹龙生．有机高分子絮凝剂在印染废水处 理中的应用『Ｊ１．水处理技术，２００３，３０（３）：９－１２． ｆ１２】郝明，陈建中，陈长安．壳聚糖及其衍生物在水处理中的 研究进展『Ｊ］＿西南给排水，２００８（６）：３１－３３． 【１３】蒋文天，邱祖民．复合高分子絮凝剂在废水处理中的应用 进展［Ｊ］．工业水处理，２００８（１１）：５－８． 【ｌ４】高廷耀，顾国维，周琪．水污染控制工程：下册［Ｍ】．２版． 北京：高等教育出版社，２００５：２９０—２９６．
