郭丹瑜，孫天竹，吳丹丹，田 月，李修齊

摘要：以活性染料為示范研究工業廢水的處理方式，為實際工業生產提供一定的依據。文章通過采用物理、化學方法對活性染料廢水進行處理，經實驗對比分析找到最佳的脫色條件，脫色率可達80％ ～97％ ，從而確定相對較為經濟、環保、有效的脫色方法，為脫色廢水的研究奠定基礎。對處理后廢水的水質采用不同方法進行含量測定和標準分析，并根據檢測廢水的處理程度提出其回收再利用的可行性，使得其可以循環利用，達到節能、減排的目的，以實現綠色工業。

隨著染料工業的發展，其生產廢水已成為主要的水體污染源之一。目前染料已有數萬種之多，它們不但具有特定的顏色，而且結構復雜，以高分子絡合物為多，結構很難被打破，生物降解性較低，大多都具有潛在毒性；同時，染料行業也屬高耗能、高污染產業，據測算，在生產和使用過程中約有10％ ～20％ 染料釋放到水中，按2010年染料生產總量計算，將有7．56—15．12萬t染料廢水直接進入水體環境 。

活性染料廣泛用于棉、麻、絲、毛等紡織物染色，用量大，排污多。本文實驗就活性染料染色廢水進行研究，分別采用活性炭和保險粉2種方法進行脫色，通過對實驗結果的分析對比，來確定相對較為經濟、環保、有效的脫色方法，再對處理后的廢水進行分析、加工，使得其可以循環利用，達到節能減排的目的。

吸附法是指用多孑L固體(吸附劑)將流體(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離目的的方法?；钚蕴恳话阌赡咎康群课镔|經高溫炭化和活化而成，其表面及內部都有細孔，呈相互連通的網狀空間結構，具有很大的比表面積。通常情況下活性炭的吸附是物理吸附。保險粉的作用屬于化學還原法，主要利用其還原性作用于發色基團，如C— C、C一0、一N===N一、一N0，、一c— s等，壞物質顯色分子結構，可將硝基酚中的硝基還原成氨基，破壞發色基團，從而達到脫色效果。以其還原硝基酚為例，反應式為：

ArNO2+3Na2S2O4+4H2O—-~ArNH2+ 6NaHSO3

保險粉具有良好的還原性，而且比較溫和，安全性較高。本文實驗通過保險粉對染色廢水進行脫色，來確定最佳的脫色效果。

1 實 驗

1．1 材料及試劑

以Drimaren Red X一2 B． Drimaren OrangeX一3LG，Drimaren Tunquoise CL—B這3種活性染料

模擬廢水為研究對象。染色面料為經過退漿、煮沸、漂白的純棉織物。染色助劑為無機鹽、鹽酸、碳酸鈉、活性炭、保險粉等。

1．2 儀器及設備

HZS—H水浴振蕩器(哈爾濱市東聯電子技術開發有限公司)，PC2401型紫外可見分光光度計(日本島津公司)，PHS 25 C酸度計、DDSJ．308A型電導率儀、PHS一25型pH計(上海精密科學儀器有限公司)。

1．3 染料廢水的制備

以去離子水為介質，使用活性染料對純棉織物進行常規染色，收集染色及皂洗殘液作為染色廢水備用。

染色配方：染料5％ (owf)，氯化鈉30～70 g／L，碳酸鈉30～35 g／L，浴比1：50。

1．4 染色廢水的脫色處理

1．4．1 活性炭脫色

分別取不同顏色的染色廢水20 mL，進行正交試驗，取活性炭粉末各組分別為0．1、0．4、0．8 g，反應時間分別為20、30、40 rain進行實驗。

1．4．2 保險粉脫色

分別取不同顏色的染色廢水20 mL，進行正交試驗，取保險粉各組分別為0．1、0．4、0．8 g，反應溫度分別為20、30、40 cI=進行實驗。

1．5 脫色后染色廢水的測試

1．5．1 吸光度的測定

用分光光度計分別測定廢水原液和脫色廢水的吸光度，分析染料的發色基團和芳香環結構的破壞程度。

1．5．2 脫色率的計算

通過測定脫色前后廢水的吸光度值，首先計算脫色率，然后分析數據，找到最佳的脫色條件。

n= (A0一A)／A0×100％

式中：叩為脫色率；A。為廢水原液的吸光度值；A為脫色后廢水吸光度值。

1．5．3 電導率標準曲線的繪制

分別配制不同濃度的無機鹽NaC1溶液，用電導率儀測得其電導率，繪制標準曲線，后分別測出染色廢水處理前后的電導率值，得出脫色后廢液中殘留的無機鹽濃度，以備脫色廢水的再次利用。

1．5．4 廢水脫色前后的pH值測定

用pH計測得染色廢水處理前后的pH值，作為比較應用，得出溶液的酸堿度是否仍然符合染色的應用。

2 結果與討論

2．1 活性炭、保險粉使用的最佳條件

為了確定活性炭、保險粉的最佳使用條件，對脫色劑用量、反應溫度、反應時間進行試驗，因素水平如表1、2所示。



由表3、4可看出：活性炭在40 g／L，20 min條件下脫色效果最佳。保險粉在40 g／L，40 oC的條件下脫色效果最佳。但是活性炭對Orange X一3LG的脫色效果不是很好，未達到90％ ；保險粉對其作用較高，脫色率可達90％ 以上。

2．1．2 Red X-2B廢水處理

對Red X．2B的實驗結果如表5、6所示。

由表5、6可得出：活性炭在40 g／L，20 min條件下脫色效果最佳。保險粉在40 g／L，40 qC的條件下脫色效果最佳。2種處理方法對Red X一2B脫色作用均較好，最佳脫色率均達95％ 以上。

2．1．3 Tunquoise CL-B廢水處理

對Tunquoise CL—B的實驗結果如表7、8所示。

由表7、8可得：活性炭在40 g／L，30 min條件下脫色效果最佳。保險粉在40 g／L，40℃ 的條件下脫色效果最佳。

活性炭對Tunquoise CL—B廢水的脫色作用非常好，最佳可達97％ 以上，但是保險粉對其的作用效果不是很理想，最佳可達80％ 。

2．2 實驗廢水電導率測定

2．2．1 電導率標準曲線的繪制

NaC1溶液電導率標準曲線如圖1所示。

2．2．2 廢水處理前后電導率的測定

不同染料電導率實驗結果如表9所示。

3 結 論

① 對Drimaren Red X．2B和Drimaren OrangeX一3LG染料廢水，活性炭在40 g／L，20 min條件下脫色效果最佳，保險粉在d0 g／L，40℃條件下脫色效果最佳。

② 對Drimaren Tunquoise CL—B染料廢水，活性炭在40 g／L，30 min條件下脫色效果最佳，保險粉在40 g／L，40℃ 的條件下脫色效果最佳。

③經過活性炭和保險粉脫色后的染色廢水，脫色率可達80％ ～97％ 。

④廢水中仍殘留著20％ 左右的無機鹽，同時測得廢水處理前后的pH值沒有發生太大變化，此染色廢水可再次利用到染色過程中，可實現水資源的循環利用，減少無機鹽的添加量，達到節約環保的目的。