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磁流體在印染廢水處理中的應(yīng)用研究

來(lái)源:印染在線 發(fā)布時(shí)間:2009年07月03日

前言水污染是當(dāng)前中國(guó)面臨的主要環(huán)境問題之一。預(yù)測(cè),工業(yè)廢水占總污水量的70%以上[1-2]。其中紡織印染行業(yè)在中國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中占有較大的比重,是出口創(chuàng)匯的重要產(chǎn)業(yè),也是吸納勞動(dòng)力的主要?jiǎng)趧?dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。印染廢水主要含各種染料、整理劑、后處理劑等[3],具有以下特點(diǎn)[4]:水量大、有機(jī)污染物含量高、堿度和pH值變化大、水質(zhì)變化大;色度高,有時(shí)可達(dá)4000倍以上;可生化性差,廢水m(BOD)/m(COD)值一般在20%左右;近年來(lái)的化纖織物的發(fā)展和印染業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,使難生化降解的有機(jī)物在廢水中的含量大大增加[5]。單一處理工藝均很難達(dá)到要求,需對(duì)不同處理工藝進(jìn)行優(yōu)化組合。因此,系統(tǒng)開發(fā)不同工藝的有效組合,研究高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的印染廢水處理反應(yīng)器將是印染廢水處理工藝研究的主要內(nèi)容和發(fā)展方向。盡管目前國(guó)內(nèi)外在這方面研究較多,提出多種處理技術(shù),但在實(shí)際應(yīng)用中有的處理效率不高,有的工藝過(guò)于復(fù)雜,甚至有的產(chǎn)生二次污染,達(dá)不到全面凈化污水的目的。目前傳統(tǒng)的處理方法處理工序繁多且效果一般,為此我們應(yīng)用新型功能性材料———磁流體來(lái)對(duì)這種廢水進(jìn)行處理研究。磁流體又稱磁性液體、鐵磁流體或磁液,它是由磁性粒子、基液以及表面活性劑三者混合而成的一種穩(wěn)定的膠狀溶液[6]。該流體在靜態(tài)時(shí)無(wú)磁吸引力,當(dāng)有外加磁場(chǎng)作用時(shí),才表現(xiàn)出有磁性[7]。用磁流體處理印染廢水作為一種無(wú)二次污染的新型技術(shù)即將被開發(fā)出實(shí)用的研究方案并付諸于實(shí)踐,用來(lái)大批量地處理廢水。本文主要研究了磁流體處理高濃度印染廢水在降低色度和COD兩個(gè)方面的影響因素。1 磁流體的制備采用醇———水共熱法制備Fe3O4磁流體。稱量48gFe2(SO4)3,44·48gFeSO4(即Fe2+:Fe3+=2:3溶于盛有5:1的醇———水溶液

的三口燒瓶中制成稀溶液,將三口燒瓶置于65℃±1℃的恒溫水浴鍋中,攪拌使鹽溶液混和均勻,攪拌的同時(shí)滴加稀的氨水,促使水解反應(yīng)完全。在pH=5·6左右出現(xiàn)黑色的沉淀,繼續(xù)滴加氨水至pH>10,陳化30min,調(diào)節(jié)pH至5左右,將溫度升高至80℃攪拌的同時(shí)慢速加入不同比例的表面活性劑對(duì)磁性顆粒進(jìn)行表面改性,靜置可觀察到亮黑色的磁基體生成。室溫下過(guò)濾,先用無(wú)水乙醇后用去離子水多次洗滌,干燥煅燒就可制得Fe3O4黑色磁性粉沫。將所得粉沫按不同比例溶于載液中,就可制得具有不同磁性、粘度穩(wěn)定的磁流體[8]。2 磁流體處理印染廢水脫色效果及降低COD的實(shí)驗(yàn)方法2.1 實(shí)驗(yàn)用水和水質(zhì)實(shí)驗(yàn)用水取自吳江市盛澤水處理發(fā)展有限公司的印染廢水,廢水中含有印染行業(yè)中常用的酸性染料、分散性染料及直接染料。廢水水質(zhì)指標(biāo):pH:8~10、色度:500~600倍,CODcr:1300mg/L~1500mg/L。2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程小燒杯置于磁座(磁座是JB-3型定時(shí)恒溫磁力攪拌器)上,取一定量的磁流體于小燒杯中,再取一定量的廢水與之混合,打開磁座,使混合液在燒杯中旋轉(zhuǎn),若干秒后關(guān)掉磁座,使之變成永恒磁場(chǎng),分鐘內(nèi),能見到磁性顆粒向下沉淀,清楚見到分層,取出上層清液10m,l進(jìn)行色度及CODcr檢測(cè)。

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