吸附法處理染料廢水研究進展建筑文檔

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吸附法處理染料廢水的討論進展

染料廢水具有成分簡單，毒性強，色度深，有機物和無機鹽的濃度高，難以生化降解等特點。染料廢水的處理方法許多，主要有氧化、吸附、膜分別、絮凝、生物降解等。吸附法以其能夠選擇性地富集某些化合物的特性在廢水處理領(lǐng)域有著特別的地位。

吸附法是指用多孔固體（吸附劑）將氣體或液體混合物中一種或多種組分積聚或凝縮在表面進而達到分別目的的方法。常用的吸附劑有活性炭、樹脂和其他一些吸附材料。本文重點對吸附法在染料廢水處理中討論進展進行介紹。1活性炭吸附法

活性炭吸附法是一種應用較早的方法，該法對去除水中溶解性有機物特別有效，但它再生比較困難，處理成本較高，因此應用面窄，一般可用于濃度較低的染料廢水處理或深度處理?；钚蕴渴悄壳白钣行У奈絼┲?，但由于活性炭去除色度和COD時大多數(shù)是和其它工藝耦合的，因此活性炭吸附多用于深度處理或?qū)⒒钚蕴孔鳛檩d體和催化劑，單獨使用活性炭處理較高濃度的染料廢水的討論還是比較少。

近年來，許多科學家通過對活性炭吸附過程的進一步了解，在吸附機理和活性炭預處理技術(shù)方面都取得了很大的進展。G.M.Walker等討論了3種酸性染料在活性炭上的吸附行為，發(fā)覺只有14%的比表面積發(fā)揮了吸附作用。一方面緣由是由于存在多分子層的吸附，另一方面緣由是活性炭中許多微孔孔徑太小，不能吸附染料大分子。HuZhonghua用ZnCl2溶液浸泡活性炭，然后在110℃的爐子里用N2活化，然后爐溫升至800℃，把活化氣體換作CO2，最終用鹽酸和脫離子水清洗后烘干，取得了更高活性的活性炭，比表面積大于2400m2/g，孔分布以中孔為主，對大分子染料有良好的吸附作用。主要緣由在于CO2的使用，CO2在800℃下有著適中的氧化性，能夠開拓新的微孔或者將部分微孔擴大為中孔。所以，我們可以通過掌握氣體流量來掌握活性炭的孔結(jié)構(gòu)，以取得對吸附某種特定染料分子最合適的活性炭。

生物活性炭吸附法是將吸附法和生化法綜合起來的方法。該法中作為固定媒介的活性炭提高了微生物的活力，從而可以提高對染料廢水的處理效果。對于那

些可生化性相對較好的染料來說，由于活性炭的吸附作用，微生物附著的活性炭表面染料濃度上升，所以提高了處理效果；而對那些難降解的染料分子，效果較好的緣由可能僅僅在于生物附著造成活性炭孔分布向中孔集中（部分大孔中生長了微生物）。當然要留意微生物的濃度，假如微生物濃度過高，將活性炭的孔道都堵住了，處理效果就會很差。該技術(shù)假如能夠進展完善的話，不用組合工藝處理染料廢水就可變?yōu)楝F(xiàn)實。

目前國內(nèi)外關(guān)于活性炭的再生也有諸多報道，主要包括高溫熱解、溶劑溶解、生物降解、電化學再生及超臨界流體萃取等方法。這些方法目前都不完善，還存在炭流失量大、溶解效率低、生物降解難、處理費用高及反應條件苛刻等問題，因此限制了活性炭吸附在染料廢水處理中的應用。

2樹脂吸附法

20世紀后期，隨著離子交換樹脂和吸附樹脂等功能材料的工業(yè)應用，樹脂吸附法也被引入廢水處理領(lǐng)域，但是在染料廢水處理領(lǐng)域的討論和應用相對較少。余穎對樹脂NKY對活性艷藍KN—R染料的吸附行為進行了討論，并取得了較好的處理效果，陸朝陽等也對此開展了討論工作，但目前對于樹脂吸附染料的機理討論尚不完善。余穎等討論了活性染料在改性后樹脂上的吸附行為，試驗表明，吸附過程符合一級動力學方程，其吸附包括物理吸附和化學吸附，但以物理吸附為主。

3礦物及廢棄物吸附法

自然?礦物主要包括各種黏土、礦石、煤炭等，一般儲量都比較豐富，我國爐渣、煤渣、粉煤灰等廢物量也許多，成本更為低廉，因此這些無機吸附劑的應用前景比較寬闊。KonduruR.Ramakridhna等將泥煤、鋼渣、膨潤土、粉煤灰等無機吸附劑和活性炭對染料的吸附性能進行了比較，試驗結(jié)果表明，鋼渣、粉煤灰對酸性染料以及泥煤、膨潤土對堿性染料的吸附效果可以和活性炭相媲美，而這四種吸附劑對分散染料的吸附效果都優(yōu)于活性炭，這一結(jié)果為低成本的吸附劑走向工業(yè)化應用供應了科學依據(jù)。李虎杰等討論了酸化后的坡縷石黏土對陽離子染料（桃紅FG，質(zhì)量濃度為500mg/L）的吸附性能，發(fā)覺當吸附劑投加質(zhì)量濃度為2400mg/L時，染料的吸附率達92%。在應用這些礦物和廢物時，還要留意防止二次污染，由于這些物質(zhì)中通常含有重金屬等污染物，要調(diào)整合適的反應條件

（特殊是PH），防止這些污染物溶出。

許多科學家對一些自然?的原料和農(nóng)業(yè)精制炭進行了進一步處理，并討論了這些物質(zhì)的吸附行為。其中桉樹皮、稻殼、竹子、麥桿、子殼、野草、木薯皮、花生殼、李子核、棕櫚果等自然?炭纖維經(jīng)過處理后對染料都有很好的吸附效果，但是這些吸附劑吸附飽和后如何處置是有待解決的難點。另外一些植物干燥后，植物內(nèi)部的細胞結(jié)構(gòu)形成空腔，可以用來吸附染料，生物內(nèi)部的酶會促進這些染料的進一步分解，其中水葫蘆的根，一些菌類，某種水棉屬的綠藻等都可以這樣利用。

4其他新材料吸附法

近年來科學家們?yōu)榱诉M一步提高吸附法處理染料廢水的效果，克服上述吸附劑的缺點，對一些新合成的材料進行了吸附行為的討論。

R.Werbowesky等用聚氨酯泡沫體從水中提取染料，以達到凈化水質(zhì)和資源回收的目的。他們在討論PH、染料濃度和鹽濃度對分別的影響時，發(fā)覺雙模式模型可以解釋全部的現(xiàn)象，并認為聚氨酯泡沫體對染料的作用包括溶劑萃取和表面吸附，而且表面吸附發(fā)揮了更大的作用。由于交聯(lián)多聚糖或殼聚糖含有大量的羥基和氨基等功能基，對活性染料、直接染料和酸性染料有劇烈的吸附作用，另外其