吸附法處理染料廢水研究進(jìn)展建筑文檔

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吸附法處理染料廢水的討論進(jìn)展

染料廢水具有成分簡(jiǎn)單，毒性強(qiáng)，色度深，有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽的濃度高，難以生化降解等特點(diǎn)。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(jìn)而達(dá)到分別目的的方法。常用的吸附劑有活性炭、樹(shù)脂和其他一些吸附材料。本文重點(diǎn)對(duì)吸附法在染料廢水處理中討論進(jìn)展進(jìn)行介紹。1活性炭吸附法

活性炭吸附法是一種應(yīng)用較早的方法，該法對(duì)去除水中溶解性有機(jī)物特別有效，但它再生比較困難，處理成本較高，因此應(yīng)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┲唬捎诨钚蕴咳コ群虲OD時(shí)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(dú)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(lái)，許多科學(xué)家通過(guò)對(duì)活性炭吸附過(guò)程的進(jìn)一步了解，在吸附機(jī)理和活性炭預(yù)處理技術(shù)方面都取得了很大的進(jìn)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(jué)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(duì)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(kāi)拓新的微孔或者將部分微孔擴(kuò)大為中孔。所以，我們可以通過(guò)掌握氣體流量來(lái)掌握活性炭的孔結(jié)構(gòu)，以取得對(duì)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(lái)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(duì)染料廢水的處理效果。對(duì)于那

些可生化性相對(duì)較好的染料來(lái)說(shuō)，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(duì)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(zhǎng)了微生物）。當(dāng)然要留意微生物的濃度，假如微生物濃度過(guò)高，將活性炭的孔道都堵住了，處理效果就會(huì)很差。該技術(shù)假如能夠進(jìn)展完善的話(huà)，不用組合工藝處理染料廢水就可變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于活性炭的再生也有諸多報(bào)道，主要包括高溫?zé)峤?、溶劑溶解、生物降解、電化學(xué)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(fèi)用高及反應(yīng)條件苛刻等問(wèn)題，因此限制了活性炭吸附在染料廢水處理中的應(yīng)用。

2樹(shù)脂吸附法

20世紀(jì)后期，隨著離子交換樹(shù)脂和吸附樹(shù)脂等功能材料的工業(yè)應(yīng)用，樹(shù)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(yīng)用相對(duì)較少。余穎對(duì)樹(shù)脂NKY對(duì)活性艷藍(lán)KN—R染料的吸附行為進(jìn)行了討論，并取得了較好的處理效果，陸朝陽(yáng)等也對(duì)此開(kāi)展了討論工作，但目前對(duì)于樹(shù)脂吸附染料的機(jī)理討論尚不完善。余穎等討論了活性染料在改性后樹(shù)脂上的吸附行為，試驗(yàn)表明，吸附過(guò)程符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，其吸附包括物理吸附和化學(xué)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(chǔ)量都比較豐富，我國(guó)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(wú)機(jī)吸附劑的應(yīng)用前景比較寬闊。KonduruR.Ramakridhna等將泥煤、鋼渣、膨潤(rùn)土、粉煤灰等無(wú)機(jī)吸附劑和活性炭對(duì)染料的吸附性能進(jìn)行了比較，試驗(yàn)結(jié)果表明，鋼渣、粉煤灰對(duì)酸性染料以及泥煤、膨潤(rùn)土對(duì)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(duì)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(yīng)用供應(yīng)了科學(xué)依據(jù)。李虎杰等討論了酸化后的坡縷石黏土對(duì)陽(yáng)離子染料（桃紅FG，質(zhì)量濃度為500mg/L）的吸附性能，發(fā)覺(jué)當(dāng)吸附劑投加質(zhì)量濃度為2400mg/L時(shí)，染料的吸附率達(dá)92%。在應(yīng)用這些礦物和廢物時(shí)，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(yīng)條件

（特殊是PH），防止這些污染物溶出。

許多科學(xué)家對(duì)一些自然?的原料和農(nóng)業(yè)精制炭進(jìn)行了進(jìn)一步處理，并討論了這些物質(zhì)的吸附行為。其中桉樹(shù)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(guò)處理后對(duì)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(diǎn)。另外一些植物干燥后，植物內(nèi)部的細(xì)胞結(jié)構(gòu)形成空腔，可以用來(lái)吸附染料，生物內(nèi)部的酶會(huì)促進(jìn)這些染料的進(jìn)一步分解，其中水葫蘆的根，一些菌類(lèi)，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(lái)科學(xué)家們?yōu)榱诉M(jìn)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(diǎn)，對(duì)一些新合成的材料進(jìn)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(dá)到凈化水質(zhì)和資源回收的目的。他們?cè)谟懻揚(yáng)H、染料濃度和鹽濃度對(duì)分別的影響時(shí)，發(fā)覺(jué)雙模式模型可以解釋全部的現(xiàn)象，并認(rèn)為聚氨酯泡沫體對(duì)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(duì)活性染料、直接染料和酸性染料有劇烈的吸附作用，另外其