有机蛭石对低浓度活性染料废水脱色的研究

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印染行业是用水量与排放废水量较大的工业行业。在废水中低浓度印染废水水量大,色度低,化学需氧量少,若能经处理后回用于生产,则可以大幅度降低印染加工的用水量,也可有效缓解污染问题。脱色是治理过程的关键问题。活性染料价格低廉,染色性能良好,广泛应用于棉织物染色。本文以活性染料的低浓度印染废水为研究对象。蛭石是一种层状结构的硅酸盐粘土矿物,由于其结构上的特点,蛭石具有许多优异的理化性能,尤其是作为性能优良的吸附剂被广泛的应用于各行各业生产中。本文分别用不同浓度与不同碳链长度的插层剂(烷基季铵盐)对蛭石进行插层,制得一系列有机蛭石。并用有机蛭石处理活性染料废水,研究其吸附性能。得到结论:用十六烷基三甲基溴化铵(C16TA+Br-),其浓度为4倍蛭石阳离子交换容量(4CEC)时,插层的有机蛭石吸附性能最好。选用4CEC的C16TA+Br-插层的有机蛭石处理四种活性染料废水。研究了振荡时间(t)、有机蛭石投加量(D)、溶液pH值在四种活性染料废水脱色过程中的影响。结果表明:随着时间与有机蛭石投加量的增加,活性染料废水的脱色率增加,但增加的速率逐渐变缓。在强酸性条件下,活性染料废水的脱色率较大。随着pH值增大,脱色率减小。而活性蓝BR与活性红3B废水的脱色率在强碱环境下有所提高。综合考虑确定最佳工艺条件为:振荡时间为120min,有机蛭石投加量为2g/L,溶液pH值为4。通过有机蛭石对活性染料的吸附热力学、吸附动力学分析,探讨了吸附机理。有机蛭石对活性蓝BR的吸附符合Freundlich等温模型,有机蛭石对活性黄3G的吸附符合Langmuir等温模型,有机蛭石对活性红3B的吸附符合Langmuir等温模型,有机蛭石对活性橙5的吸附符合Freundlich等温模型。有机蛭石对活性蓝BR、活性黄3G、活性红3B的吸附速率符合准二级速率模型,其中有机蛭石对活性红3B的吸附速率也较符合准一级速率模型。有机蛭石对活性橙5的吸附速率较符合准一级与准二级速率模型。
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