劉玉榮 邱業(yè)先 張倩倩
(1、蘇州科技學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 蘇州 215011 2、蘇州科技學(xué)院化學(xué)與生物學(xué)院,江蘇 蘇州 215009)
印染廢水屬于難處理廢水,傳統(tǒng)的方法處理不太理想。復(fù)合絮凝劑具有占地少,運(yùn)行方便,管理簡(jiǎn)單等特點(diǎn),是近年來興起的處理印染廢水行之有效的方法。
植物栲膠(縮合類單寧)是一類價(jià)廉易得的多元酚類化合物,對(duì)其進(jìn)行改性用作水處理劑的研究已經(jīng)見諸于文獻(xiàn)[1-5]。楊梅系楊梅科楊梅屬植物,原產(chǎn)于我國(guó)溫帶、亞熱帶濕潤(rùn)氣候的山區(qū),在江蘇、浙江、福建、廣東和廣西等省份均有分布[6]。廈門大學(xué)的李敏等著重研究了楊梅不同部位總酚含量與縮合單寧含量的差異,并利用MALDI-TOFMS詳細(xì)分析利率其中縮合單寧的基本組成結(jié)構(gòu)和連接方式,縮合單寧的聚合度及聚合物的分布情況為其開發(fā)利用提供了理論基礎(chǔ)[7]。改性后的楊梅栲膠和聚合氯化鋁適用于活性印染廢水的脫色處理,可有效降低聚合氯化鋁的用量,有較好的應(yīng)用前景,同時(shí)拓寬了林產(chǎn)品在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用。
楊梅栲膠,縮合類單寧含量68%;聚合氯化鋁(PAC),堿基度 88.5%;甲醛溶液,CP,35%;二甲胺溶液,CP,33%;氯化芐,CP,99%。
按文獻(xiàn)[1]和[8],在酸性條件下,甲醛和二甲胺與單寧進(jìn)行反應(yīng),使單寧胺甲基化。用氯化芐對(duì)胺甲基化產(chǎn)物在高壓釜內(nèi)進(jìn)行季銨化。
對(duì)活性印染廢水進(jìn)行絮凝實(shí)驗(yàn)。絮凝實(shí)驗(yàn)采用經(jīng)典的燒杯攪拌法[9]。150r/min快攪1min,40r/min慢攪5min,靜置30min取上層清液測(cè)色度。
改性后的楊梅栲膠和聚鋁復(fù)合絮凝劑處理活性紅印染廢水,確定最佳絮凝劑物料比,投加量和pH值。所得結(jié)果如圖1~圖3所示。
從圖1可以看出,改性楊梅栲膠與聚鋁的質(zhì)量比為13:1時(shí)絮凝效果最好。
從圖2知道廢水的PH為8時(shí)絮凝效果最佳,說明活性紅的去除適合在堿性條件下,但堿性過高就會(huì)降低絮凝劑的有效性。
從圖3得出當(dāng)復(fù)合絮凝劑的用量為105mg/L時(shí)絮凝效果最好,增加其用量絮凝效果反而下降,這是因?yàn)榇藦?fù)合絮凝劑本身就是一種有機(jī)高分子材料,加大用量反而會(huì)增加廢水的色度。
從圖4的趨勢(shì)線看出雖然隨溫度溫度升高絮凝效果也相應(yīng)提高,不過升高有限,因此溫度對(duì)絮凝效果的影響可以忽略不計(jì)。
絮凝試驗(yàn)結(jié)果表明:該絮凝劑對(duì)活性印染廢水有很好的絮凝效果,絮凝劑投加量為105mg/L時(shí)色度去除率高達(dá)99%。比單獨(dú)使用聚鋁時(shí),絮凝劑的投加量可顯著降低。
[1]趙立志,趙永鵬,代加林.陽離子單寧絮凝劑的制備及性能評(píng)價(jià)[J].重慶環(huán)境科學(xué),1993,15(6)
[2]QUAMME J E,KEMP A H.Stable tannin based polymer compound[P].US Patent:4 558 080,1985-11-10
[3]LAMB L H,DECUSATI O G.Manufacturing process fpr quaternary ammonium tannate,a vegetable coagulating/flocculating agent[P].US Patent:6 478 986,2002-11-12
[4]薛學(xué)佳,周鈺明,呂波.天然植物膠絮凝劑的改性和性能研究[J].精細(xì)化工,2001,18{7}
[5]吳劍平,房華,羅文靜,謝家理.陽離子單寧-聚鋁復(fù)合絮凝劑處理高有機(jī)物含量廢水的研究[J]林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2004-5,24(2)
[6]中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植物志編輯委員會(huì).中國(guó)植物志:(第二十一卷)[M].北京:科學(xué)出版社,1979:4-6
[7]李敏,向平,楊志偉,向成,林鵬,林益明.楊梅不同部位單寧含量與結(jié)構(gòu)研究[J]林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2008-6,28(3)
[8]肖遙,郭稚弧,譚曉明,鄧皓.天然單寧改性水處理劑的制備及應(yīng)用[J]工業(yè)水處理,1998-05,18(3)
[9]李偉英,范瑾初.燒杯攪拌試驗(yàn)的規(guī)范化[J].林產(chǎn)化工通訊,1999,33(2)