脱色效果 篇1
1 脱色方法
1.1 吸附脱色
吸附脱色是采用活性炭、有机膨润土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合, 废水通过由其颗粒状物质组成的滤床, 使废水中色度等污染物质吸附于多孔物质表面而去除。
1.1.1 活性炭吸附
活性炭作为一种优良吸附材料, 目前是制革废水的最好吸附材料。活性炭对制革废水所含色度吸附率高, 可以有效去除废水中所含的活性染料体、碱性染料体、偶氮染料体, 甚至可以吸附某些重金属离子。由于活性炭微孔多、大中孔不足、亲水性强, 限制了大分子及疏水性染料体的内扩散, 只适用于废水中分子量不超过400的水溶性染料体脱色, 对大分子或疏水性染料体的脱色效果较差, 更不能吸附悬浮固体 (SS) 及不溶性染料体。活性炭虽然去除色度和COD的效果优良, 但价格较贵, 加之再生困难, 因此一般只应用于浓度较低的制革废水处理或深度处理。
1.1.2 其它物质吸附
除活性炭外, 膨润土、麦饭石、粉煤灰等对制革废水也有较好的吸附作用。
⑴膨润土吸附
膨润土是以蒙脱石为主要成分的黏土, 其颗粒表面存在正、负电荷, 在制革废水处理中强化了吸附作用。试验中膨润土的脱色率可达90%以上, COD去除率高达86%, 并具有操作简单, 周期适中, 易再生和投资少等特点。
⑵麦饭石吸附
麦饭石对水溶性染料体具有良好的脱色效果和COD去除效果, 特别是对耐酸染料体吸附作用较强。我国麦饭石资源丰富, 开辟麦饭石吸附脱色技术, 前景广阔。
⑶粉煤灰吸附
粉煤灰作脱色的吸附材料, 对活性染料脱色率在60%左右。但投资和运行费用明显低于活性炭, 因此, 在经济上较为合理。
1.2 氧化还原脱色
氧化还原脱色是借助氧化剂来破坏制革废水中染料体的共轭体系或发色基团, 主要有臭氧氧化、电化学氧化等, 是制革废水脱色处理的有效方法。
1.2.1 臭氧氧化
臭氧是良好的脱色氧化剂, 对于含水溶性染料体的制革废水脱色率很高, 对含分散染料体的制革废水也有较好的脱色效果, 但对其它以悬浮状态存在于废水中的染料体脱色效果较差。在酸性条件下 (pH<3) , 臭氧氧化平均脱色率可达97%, COD去除率亦可达90%。臭氧氧化也可以与其它处理技术结合应用, 如:臭氧―电解法可使酸性染料体的脱色率比单纯臭氧处理提高25%～40%, 可使碱性及活性染料体的脱色率比单纯臭氧处理提高10%。臭氧―紫外辐射或电离辐射法也可提高染料体的脱色效率。由于臭氧氧化对染料体适应性广、脱色效率高, 同时臭氧在废水中的还原产物以及过剩臭氧能迅速在溶液和空气中分解为O2, 不会对环境造成二次污染。近年来臭氧氧化在制革废水的脱色处理中得到广泛的应用, 但臭氧氧化运行费用相对偏高。
1.2.2 电化学氧化
电化学氧化脱色目前仍处于实验阶段, 分为直接电化学氧化脱色和间接电化学氧化脱色。直接电化学氧化脱色受染料体结构的限制不大, 对制革废水中各种染料体的脱色率都很高。间接电化学氧化脱色对高色度偶氮制革废水脱色率较高, 而对含酞菁和蒽醌结构的高浓度制革废水的脱色效果较差。
1.3 混凝脱色
混凝脱色是通过混凝剂完成的。在混凝过程中, 混凝剂在水中先发生水解、聚合等化学反应, 生成的水解、聚合产物再与水中的颗粒发生静电中和、粒间加桥、粘附卷扫等作用, 生成粗大的混凝体再经沉淀除去。制革废水中染料体发色基团就是通过上述过程而完成脱色处理的。
制革废水脱色中使用的混凝剂很多, 大致可分为无机混凝剂和有机混凝剂两类。
1.3.1 无机混凝剂
无机混凝剂以铁盐、铝盐为主, 生产中可以较好地去除制革废水中大部分悬浮态染料体、分散染料体、还原染料体、硫化染料体及废水中分子量较大的染料体, 但对于活性染料体、金属络合染料体的去除效果则较低。由于普通的无机混凝剂在废水处理中药剂投加量大, 处理费用高, 且随水质的变化需改变加药条件, 因此运行管理比较复杂。
1.3.2 有机混凝剂
有机混凝剂分为天然混凝剂和合成混凝剂两大类。
⑴天然混凝剂
天然混凝剂的主要品种有碳水化合物类 (多聚糖类) , 壳聚糖、甲壳素类, 微生物混凝剂类三大类, 通常由农副产品中的有机高分子物质提取制得, 价廉、易降解, 色度去除率在90 %左右。但电荷密度较小、分子量较低、易失去混凝活性, 故应用范围不广。
⑵合成混凝剂
合成混凝剂分子量大, 分子链中所带的官能团多, 在水中的伸展度大、混凝性能好、用量小、pH 值范围广。对制革废水所含的中性染料体、活性染料体、酸性染料体脱色效果良好, 脱色率达90%以上。
2 存在问题及研究方向
2.1 存在问题
到目前为止, 制革废水的各种脱色方法从经济性、技术性、实用性和对环境影响程度考虑都有一定的缺陷。如:吸附脱色具有吸附效果好的特点, 但存在成本很高、不容易再生的缺点。氧化还原脱色虽然应用前途比较广阔, 但其成本相对较高。混凝脱色的絮凝剂选取存在特定要求。
2.2 研究方向
2.2.1 国内研究方向
目前除吸附脱色、氧化还原脱色和混凝脱色外, 国内对制革废水还进行了离子交换脱色、超滤或反渗透脱色、强化生物脱色及混凝组合脱色等方法的研究。
⑴离子交换脱色
离子交换方法主要处理常规方法难以脱色的含水溶性染料体的制革废水, 研究重点为离子交换树脂和离子交换脱色纤维的开发两个方面。
⑵超滤或反渗透脱色
超滤或反渗透脱色主要处理含微溶性染料体和分子量较大的染料体的制革废水。由于费用较高, 目前超滤或反渗透脱色技术只用于含高浓度染料体及不溶性染料体的制革废水处理。
⑶强化生物脱色
强化生物脱色主要是筛选优良脱色菌种和强化生物处理过程, 解决制革废水中染料体组分的可生化性差问题。新近开发应用的厌氧-好氧系统、生物炭法、生物铁法、强制充氧等方法, 在一定程度上提高了其脱色效率, 但是降解速度慢, 达不到处理要求。总体而言, 强化生物脱色尚无突破性进展, 还必须与其它处理方法结合使用。
⑷混凝组合脱色
混凝组合法脱色是以混凝为主, 辅以其它方法, 在脱色同时去除其它污染物。如:混凝脱色-CASS 处理工艺, 是以混凝为主, 辅以物化生物结合的处理流程, 不仅脱色而且对于不可生化的中高浓度COD等有机物质有较好的去除效果。混凝-氧化处理法工艺, 利用氧化剂、混凝剂的共同反应作用以及空气鼓泡搅拌, 对含有阳离子染料体和阴离子染料体的制革废水脱色效果良好, COD去除率也较高。
2.2.2 国外研究方向
国外对臭氧-紫外法、臭氧-红外法、臭氧-生化法、湿式空气氧化法、萃取法、ν射线辐射法用于制革废水脱色的研究均有相当进展。在脱色混凝剂方面, 近年来开发了锌螯聚集剂ZB-2、ZB-3等高效混凝剂。在提高生物方法脱色率方面, 培养了假单胞细菌、浮游球衣菌、节杆菌、枯草菌、氧化酵母菌等微生物, 对含偶氮染料体的制革废水脱色效果较好。
3 展望
随着我国废水排放标准的不断严格, 制革行业将面临更加严峻的环保问题。只有在源头上采用清洁化生产工艺降低废水处理量, 在后处理阶段采用绿色环保的脱色方法才是制革行业今后的发展方向。
摘要：制革废水是工业废水治理的重点之一, 本文综述了国内外制革废水的脱色方法、处理效果、存在的问题及研究方向。
关键词：制革废水,吸附,氧化还原,混凝,脱色
参考文献
脱色效果 篇2
制备生物柴油可以采用酸催化、碱催化以及酶催化等方法,近年来已经工业化生产的生物柴油企业多数采用均相碱催化法生产,但对酸值较高的原料油而言,采用酸催化不会产生大量的皂[4],因而具有碱催化所无法比拟的优势。但以酸为催化剂时,所得生物柴油产品色泽较深,甚至会发黑,极大地影响了生物柴油的外观,同时也会影响生物柴油的品质,因而需要对酸催化制备的生物柴油进行脱色处理。
橡胶树在我国云南、广西、海南等地分布广泛,除了割取橡胶外,橡胶树每年都会产出大量的橡胶树籽,而橡胶树籽含油率较高,但因含有胶质、且酸值较高,因而无法食用,造成资源的浪费[5]。以橡胶树籽油为原料制备生物柴油可以提升橡胶树的利用价值,变废为宝,但因其酸值较高,比较适合采用均相酸催化法。本研究以酸催化橡胶籽油生物柴油为原料,考察了活性炭、高岭土、活性白土3种脱色剂对该生物柴油的脱色效果,为橡胶籽油生物柴油的后处理提供基础数据。
1 材料与仪器
1.1 原料
橡胶籽油生物柴油,自制,以浓硫酸为催化剂,橡胶籽油与甲醇反应制备。其主要物性为:密度0.87 g/cm(20℃),闪点160℃,运动粘度3.8 mm2/s,(40℃),脂肪酸甲酯质量分数约84%。
1.2 试剂
活性白土、高岭土、活性炭、正己烷,以上试剂除正己烷为分析纯外,其余为化学纯。
1.3 仪器
HH-S型恒温水浴锅(郑州长城科学工贸有限公司)、D-40-27型搅拌机(广州仪表电机厂)、LD4-2型离心机(北京医用化学仪器厂)、WFJ-7200型分光光度计(上海尤尼柯有限公司)、DHG-9240A型鼓风干燥箱(上海一恒科技仪器有限公司)、AL204型电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司)、7890A型气相色谱仪(安捷伦科技有限公司)、HHT13激光测速仪(思百吉仪器系统有限公司)。
2 试验方法
2.1 生物柴油色度的测定
色度测定按文献[6]的方法进行,以正己烷溶液作参比溶液,将经脱色处理的生物柴油样品放入分光光度计中,分别测定460、550、620、670 nm波长下的吸光度值,记为A、B、C、D,橡胶籽油色度计算公式为: 色度=1.29A+69.7B+42.1C-56.4D。
2.2脱色方法及脱色率计算
称取30 g左右的生物柴油样品于圆底烧瓶中,预热至一定温度后,加入脱色剂,开启搅拌,处理一定时间后,经离心、过滤,测定样品的色度。脱色率N =[(A0-A1)/A0]×100%,式中:A0为脱色前生物柴油的色度;A1为脱色后生物柴油的色度。
3 结果与讨论
3.1 脱色剂用量对生物柴油脱色率的影响
实验在脱色时间为20 min,脱色温度为70℃、搅拌速度120 r/min的条件下,考察了活性白土、活性炭、高岭土的用量分别为橡胶籽油质量的1%、3%、5%、7%、9%时对生物柴油样品的脱色率,结果见图1。
由图1看出,生物柴油的脱色率随3种脱色剂用量的增加而不断升高,在脱色剂用量相同的情况下,活性白土的脱色效果最佳,而高岭土的脱色效果最差。但从实际实验来看,使用活性白土的量过大时,所得生物柴油会有较大的“白土味”,这可能是由于活性白土会催化油品中所含的不饱和键,生成醛类、酮类、醌类等二级氧化产物所引起的[7],因此使用活性白土的较佳用量为5%～7%。而使用活性炭、高岭土时,不存在上述问题。采用活性炭、高岭土脱色时,在考察的用量范围中,较佳用量为9%,就变化趋势来看,继续增大用量,其对生物柴油的脱色效果可能会更好,但同时也会造成生物柴油大量损耗,因而本实验未进一步加大用量进行考察。
3.2 脱色时间对脱色率的影响
实验在脱色剂用量为橡胶籽油的7%、脱色温度为70℃、搅拌速度120 r/min时,分别考察脱色时间为10、20、30、40、50 min时,活性白土、活性炭、高岭土3种脱色剂对生物柴油样品的脱色率,其结果见图2。
由图2看出,脱色时间对3种脱色剂的脱色效果影响并不相同,对于活性白土,当脱色时间为30 min时,其对生物柴油的脱色效果最佳,达到了73.30%,继续延长脱色时间,此时生物柴油出现回色现象,说明在使用活性白土时,脱色时间达到30 min,其对色素的吸附已经达到平衡;采用活性炭脱色时,脱色时间为10 min时,生物柴油的脱色率已经达到53.22%,进一步延长时间,生物柴油的脱色率会出现波动,但整体呈下降趋势,说明采用活性炭脱色,脱色时间10 min较好;高岭土对生物柴油的脱色率随时间呈上升趋势,当脱色时间达到30 min后,继续延长脱色时间,生物柴油的脱色率基本保持不变,说明脱色时间达到30 min,高岭土也已达到吸附平衡。另外,由图2还看出,活性白土的脱色效果虽然好,而且当脱色时间达到一定值后,进一步延长脱色时间,反而会促使生物柴油出现回色现象,这可能是由于油品中的色素体在较高温度下长时间与空气中的氧接触,导致氧化加剧,从而加深油品的颜色。整体来看,活性白土、高岭土的较佳脱色时间为30 min,而活性炭的较佳脱色时间为10 min。
3.3 脱色温度对脱色率的影响
实验在脱色剂用量为橡胶籽油的7%,脱色时间为30 min、搅拌速度120 r/min条件下,考察脱色温度对生物柴油脱色率的影响,结果见图3。
由图3看出,脱色温度对3种脱色剂脱色效果均有较大影响。脱色温度升高,会导致油品的粘度下降,而油品中色素分子扩散速率会增加,能更好的移动到脱色剂分子周围,而被脱色剂颗粒吸附[8]。但油温过高时,在固定的脱色时间下,油中色素分子被氧化的程度会增加,从而导致油品的脱色率下降。另外,油温过高,也会导致部分被吸附的色素分子重新发生解吸而回到油品中。以活性白土为脱色剂时,脱色温度在80℃下,其对生物柴油样品的脱色效果最佳;以活性炭为脱色剂时,最佳脱色温度为70℃;以高岭土为脱色剂时,尽管在考察稳定范围内,随着脱色温度的升高,其对生物柴油的脱色效果会不断升高,但从图中也可以看到,当脱色温度达到70℃后,其对油品的脱色率随温度升高而升高的趋势有所放缓,近似出现一平台,综合考虑,对高岭土而言,采用70℃的脱色温度较佳。
3.4 搅拌速度对生物柴油脱色率的影响
从油脂脱色的相关文献[9]、[10]中看出,搅拌速度会对脱色率有一定的影响。适度的搅拌能使脱色剂在油样中均匀分散,从而使色素分子可与脱色剂接触充分,有利于脱色;另一方面,适度搅拌又可避免因搅拌强度过大而引入大量空气,使油脂出现氧化、色泽加深的情况。本研究以活性炭为脱色剂,考察了脱色温度70℃、脱色剂用量为橡胶籽油的9%、脱色时间10 min时,搅拌速度对脱色率的影响,实验结果见图4。
由图4看出,当转速<100 r/min时,转速增大会使生物柴油脱色率有较大的升高,而转速在100～140 r/min之间时,生物柴油脱色率的变化很小,当转速达到160 r/min时,生物柴油的脱色率已开始有所降低,由此可见,搅拌速率维持在100～140 r/min之间,有利于对生物柴油进行脱色处理,本实验选择搅拌转速为120 r/min。
在上述单因素实验得出的较佳工艺条件下,分别对活性白土、活性炭、高岭土对生物柴油的脱色效果进行3次重复实验,其对生物柴油的脱色率分别为75.65%、64.20%、46.17%。
4 结论
1)采用活性白土脱色时,较佳脱色条件为:用量为橡胶籽油质量的7%、脱色温度80℃、脱色时间30 min、搅拌速度120 r/min,此条件下生物柴油脱色率为75.65%。采用活性炭时,较佳工艺条件为:用量为橡胶籽油质量的9%、脱色温度70℃、脱色时间10 min、搅拌速度120 r/min,此条件下生物柴油脱色率为64.20% 。而采用高岭土时,较佳工艺条件为:用量为橡胶籽油质量的9%、脱色温度70℃、脱色时间30 min,搅拌速度120 r/min,此条件下生物柴油脱色率为46.17%。
2)活性白土、高岭土、活性炭3种脱色剂对酸催化橡胶籽油生物柴油均有一定脱色效果,其中活性白土的脱色效果最佳,其次为活性炭,高岭土的脱色效果最差。
(鸣谢:感谢西南林业大学大型设备共享平台提供Agilent7890A气相色谱仪支持)
参考文献
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脱色效果 篇3
以Ce4+为氧化剂对酸性黑10B水溶性染料模拟废水进行脱色处理,研究了各种反应条件对脱色率的.影响,并且对脱色反应机理进行了分析.结果表明:在染料的初始质量浓度为10 mg/L,pH=1,Ce(SO4)2・4H2O投加量为80 ms/L,紫外灯光照,反应时间为120 min的条件下,脱色率可达到97%.说明以Ce4+为氧化剂对酸性黑10B水溶性染料具有很好的脱色效果,且脱色速率快,药品用量少,成本低,安全无毒,在废水处理上有较大的应用前景.此外,研究发现:紫外灯照射可大大提高脱色速率,缩短脱色时间.
作 者：翟永清 张少阳 Zhai Yongqing Zhang Shaoyang 作者单位：河北大学化学与环境科学学院,河北,保定,071002 刊 名：工业水处理 ISTIC PKU英文刊名：INDUSTRIAL WATER TREATMENT 年，卷(期)：2007 27(6) 分类号：O614.33+2 X791 关键词：染料废水 紫外照射 脱色率★ 电化学氧化对甲基橙脱色的研究
★ 停流技术及其在高级氧化过程研究中的应用
★ A2/O型氧化沟的旁侧化学除磷试验研究
★ 臭氧氧化污泥的试验研究
★ 印染厂工业废水脱色净化处理及回用性研究
★ 藕节型供应链的研究论文
★ 环境友好型社会建设的研究
★ 光催化氧化法处理高聚物废水的研究
★ 咸宁市两型社会的建设研究
改性硅酸钠的合成与脱色性能研究 篇4
本研究采用以CTMAB为模板,合成改性硅酸盐材料,其成本低廉,合成工艺简单[7,8,9,10]。同时,通过对一定浓度的甲基紫模拟废水脱色,研究了不同盐类投入量,pH值,温度,反应时间对废水脱色
效果的影响。
1实验部分
1.1试剂和仪器
1.1.1 试剂
氢氧化钠(AR),水玻璃(工业级),CTMAB(AR),无水氯化钙(AR),SKS-6(云南盐化提供)三氯化铝(AR),六水氯化铁,碳酸锂,二水硝酸镐,四氯化钛,硫酸锌,硫酸锰。
1.1.2 仪器
马弗炉,磁力搅拌加热装置,离心机(常州国华电器有限公司GUO HUA 800),电子天平(FA-1004),UV(Ultrospec 2000)。
1.2改性硅酸钠的合成及分析
1.2.1 改性硅酸钠的制备
利用喷雾干燥结晶法在量比n(Si) ∶n(CTMAB) ∶n(Li)=50 ∶1 ∶1下。先将CTMAB和盐溶液在 35 ℃下反应40min(呈现透明液体),将模数为(2±0.05)水玻璃加入其中反应3h,待与水玻璃反应后,加入少量氯化钾陈化处理5～7 h。适当浓缩后,在250～420℃下进行喷雾干燥,得到无定型的硅酸钠粉体,再将粉体转入马弗炉中,在690～725℃下煅烧结晶30min,再经粉碎过筛即得产品。其他的改性材料与锂盐的制备方法相似。
1.2.2 分析方法
pH值用酸度剂测定;离心液吸光度用Ultrospec 2000在最大波长下测定;脱色率R根据脱色前后染料在可见光范围内的最大波长下的吸光度(A)计算,即R=[(A前-A后)/ A前]×100%
2结果和讨论
2.1标准曲线的绘制
取甲基紫模拟废水,按一定比例稀释成不同浓度的溶液,用蒸馏水作参比,波长从400 nm到800 nm的范围内测定,以浓度-最大吸光度A绘图,可知最大吸收波长为579 nm,标准曲线的回归方程为y=0.1453x+0.0913,R2 =0.9971。
2.2各种改性硅酸盐的影响
称取0.2 g的改性硅酸盐,加入到50 mL,25 μg/mL的甲基紫废水中,反应2 h后,离心分离,测定其吸光度,见图1。
1# 锂盐; 2# SKS-6; 3# CTMAB; 4#锰盐; 5#钛盐; 6#铁盐; 7# 锌盐; 8# 镐盐; 9# 多种盐类
由图1可知,在掺入改性材料以后,大多数废水的A值都显著降低。而掺入锂盐废水的A值明显低于SKS-6及其他价态的材料。这可能与锂离子的半径较小,较容易进入到晶体中,从而扩大了孔径,增大了比表面积有关。
2.3锂盐加入量的影响
以锂盐改性材料为原料,在相同的反应时间2 h下,选择不同的掺入量,测定脱色率,以质量浓度-脱色率绘图,见图2。
由图2可知,随着锂盐加入量的增大,脱色率呈上升的趋势,而后出现一个平台,此时脱色率不再发生变化,随后脱色率又继续增加。当每L加入7g锂盐时,脱色率达到最大值,随后继续加入锂盐对脱色率的影响不大。
2.4 pH值的影响
取一组甲基紫废水,锂盐加入量为7 g/L,采用HCl和NaOH调节不同的pH值,测定不同pH条件下对脱色率的影响,见图3。由图3可知,pH对脱色程度的影响较大。当溶液pH<4时,脱色率随着pH值的增大而增加,在pH=4处,达到最大99.41%。在强酸性的条件下,可能会使锂盐材料表面所带电荷的性质发生变化,从而导致脱色率的降低。当pH>4时,脱色率的变化不大,基本上都在98%以上。因实际染料废水多为碱性,锂盐对pH的广泛适应性表明其应用前景较好。
2.5温度的影响
不仅溶液的pH对脱色率有影响,反应温度也是一个重要的影响因素。取一组甲基紫废水,锂盐加入量为7 g/L,pH为4,反应2 h的条件下,考察温度对脱色率的影响,见图4。
由图4可知,温度对废水的脱色效果有显著的影响。温度会影响到体系的诸多参数,如溶液黏度、分子间碰撞次数以及效率等,而这些因素对脱色的效果又都各不相同,彼此之间相互作用,相互影响。当温度在20～60℃范围内时,脱色率都在99%以上,此时再升高温度,脱色率急剧下降。
2.6反应时间的影响
取一组甲基紫废水,锂盐加入量为7 g/L,pH为4,两组实验(25℃和30℃)的条件下,考察不同的反应时间对脱色率的影响,见图5。
3结论
在众多改性硅酸盐材料里面,锂盐在处理甲基紫模拟废水的脱色方面效果最好。其反应的最适条件:锂盐的加入量为7 g/L,pH为4,温度为25℃,反应时间为120 min时,脱色率可达99%以上。
参考文献
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[9]Zhao D Y,Yang P,Melosh N,et al.Continuous mesoporous sili-ca films with ordered large pore structure[J].Adv Mater,1998,10(16):1380-1385.
脱色效果 篇5
目前, 国内外油脂的脱色工艺普遍采用活性白土 (酸活化膨润土) 做为吸附剂, 其价格低廉、脱色效果理想[5]。其主要成分是SiO2 (60%~75%) , Al2O3 (12~18%) , CaO、MgO、Na2O和K2O (5%~10%) [6], 但传统白土脱色工艺中油脂提取率低, 白土在吸附色素和杂质的同时吸附了大量油脂, 吸附比例高达20%~30%, 造成大量油脂损失[7~10], 如回收不当白土中的油脂会造成环境污染, 因此对脱色工艺进行优化研究具有十分重要的意义[11]。研究主要侧重于脱色后油脂的提取率和色泽品质。因脱色过程中由于活性白土的催化作用, 使油脂中的一些非共轭脂肪酸转变成共轭脂肪酸, 共轭脂肪酸更易于氧化, 油脂氧化形成了醛、酮、酸、醇类化合物和吸附物质增多致使活性白土吸附率降低[12]。复脱色工艺就是为提高白土活性, 采取不同时间2次添加白土, 1次过滤, 从而在增加白土活性的同时最大程度提高了油脂的精炼率。
1 试验材料与方法
1.1 主要试验试剂及设备
1.1.1 试剂
三级大豆油, 黑龙江九三油脂集团;活性白土, 天华澎润土加工厂。
1.1.2 设备
UV2550紫外分光光度计, 日本岛津公司;WSL2罗维朋比色计, 杭州大吉光电仪器有限公司;水浴锅SYG-01, 常州法利电子设备厂;离心分离机DY5-2, 北京时代北利离心机有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 传统脱色工艺和复脱色工艺流程
(1) 传统工艺流程:
1.2.2 试验过程
用250mL烧杯准确量取200mL三级食用油, 并称取200mL三级食用油的质量。之后在85℃水浴中添加活性白土, 用搅拌器60r/min均匀搅拌20min。脱色后用离心分离机在5 000r/min的转速下离心分离20min, 离心后准确称取烧杯中剩余油脂质量。
1.2.3 复脱色最佳工艺条件的确定
脱色时间和白土添加量对油脂精炼率的影响:在脱色总时间20min不变, 白土添加总量2%不变的前提下, 分2次添加白土。该试验选用3组不同添加时间:A组5min、15min;B组10min、10min;C组15min、5min。在白土添加量上选择4组白土添加比例对油脂精炼率进行优化:1组0.4%、1.6%;2组1.0%、1.0%;3组1.6%、0.4%;4组2%、0%。
1.2.4 脱色率的计算
1.2.5 罗维朋比色计测定
按国标GB 1535-2003中的检测方法进行颜色检测[13]。
1.2.6 紫外光谱扫描
从文献中可知[13], 油脂中的紫外光谱扫描中400nm以下的色素物质极少, 因此本次紫外光谱检测中选用了400~800nm波长进行扫描。
2 结果与讨论
2.1 复脱色最佳工艺条件确定
由图1可知:在白土添加总量2%, 脱色总时间20min不变的情况下, 2次脱色后油脂的精炼率明显好于传统一次脱色工艺。而在2次添加白土的过程中, 随着第1次脱色时间的变长油脂精炼率降低。从精炼率的效果看2次脱色时间分别为5min和15min时油脂精炼率相
图2脱色前
对较好。从添加量看第1次添加量越少, 油脂精炼率越好。因此, 选用2次脱色时间为5min和15min时, 白土添加量为0.4%, 1.6%和1.0%, 1.0%时油脂精炼率分别达到了88.8%和86.5%效果较为理想。
2.2 脱色效果检测
在保证油脂脱色后高精炼率的前提下, 对脱色后油脂中的色素进行检测, 因此选用以上试验结果中, 2次脱色时间分别为5min和15min, 白土添加量为0.4%和1.6%、1.0%和1.0%、2%和0%;3组试验样品用133.4nm比色槽在罗维朋比色计中进行比色检测, 检测数据见表1。
由表1可知:几种白土添加量脱色后油脂色泽均达到一级大豆油的色泽标准, 但在罗维朋检测国标中主要对红色和黄色色素严格规定, 因此从以上试验数据中可以看出在2次添加白土的时间分别为5min和15min时, 白土添加量分别为1.0%和1.0%时脱色效果最佳。
2.3 脱色油脂色素分析
为了进一步验证油脂中的色素含量, 对脱色前、传统一次脱色、复脱色 (白土添加量1.0%和1.0%, 添加时间5min和15min) 的油脂进行紫外光谱扫描。结果如图2、图3和图4所示。
由图2、图3和图4可知:400~500nm波长间色素物质明显减少, 660nm改变不明显。并且, 扫描图谱中得知油脂中的色素最大吸收波长主要集中在400~500nm范围内, 此外在660nm左右有一个较大的峰。通过查阅文献可知在400~500nm范围内有最大吸收波长的色素主要为类胡萝卜素及其衍生物, 在660nm左右的色素则是叶绿素。从3组紫外光谱比较得知, 在复脱色 (白土添加量1.0%, 1.0%, 添加时间5min, 15min) 的情况下, 白土对类胡萝卜素及其衍生物脱色效果较为理想。
3 结论
综上所述, 在白土添加总量不变的情况下, 脱色效果明显优于传统脱色的前提下, 2次白土添加时间分别为5min和15min, 2次白土添加量分别为1.0%和1.0%时油脂精炼率高达86.5%, 为油脂企业后续的脱色工艺改进提供了新的线索, 并证明复脱色工艺可以为油脂加工企业节约成本, 降低浪费。
摘要：本文研究了油脂复脱色工艺, 以脱色率作为指标, 将油脂复脱色工艺与传统工艺比较, 并通过紫外扫描光谱和罗维朋比色计对油脂中的色素物质加以验证。结果表明:油脂复脱色工艺中最优参数, 2次白土添加量为1.0%和1.0%, 2次白土添加时间分别为5和15min, 此参数下油脂精炼率达到86.5%, 脱色效果达到国家一级食用大豆油标准, 效果最为理想。
脱色效果 篇6
实验的材料包括废水样品、高锰酸钾、甲醛、双氰胺、硫酸、氯化铵、草酸钠、三氯化铝、靛蓝甲基红, 并且经过分析都是纯的。实验使用的仪器有:B-220型恒温水浴锅、Bluestar型紫外-可见分光光度计、GZX-9070MBE型电热鼓风真空干燥箱、SHZ-D (III) 型循环水式多用真空泵、YP-102N型电子天平、p HS-25型p H调节计。
本实验采取了脱色剂制备方法、GOD去除效果评价、脱色效果评价等方法。首先, 脱色剂制备方法分为两步对双氰胺与甲醛进行缩聚。第一步, 在中性、弱酸碱性介质中, 为了生成羟甲基衍生物, 加成反应, 双氰胺和甲醛加成羟生成甲基双氰胺, 再和甲醛进行加成.
然后为了生成以醚键或亚甲基键联接的二聚体, 再进一步缩聚.并且为了形成网状结构的高聚物, 要再进一步加热进行交联反应, 形成脱色剂成品。
由此可见, 将22.3g双氰胺+66.9m L水混合成25%的双氰胺, 加入44.5g三氯化铝+14.8m L水混合成的75%三氯化铝、NH4G123g, 接着把60%的甲醛加入。并且为了使水浴升温至45℃要不断的搅拌, 当反应物有放热现象, 开始反应后要停止加热, 并自动升温到达50℃作用, 待到温度不再上升时, 将20m L40%的甲醛溶液加入, 并反应2h升温到达75℃时, 再慢慢的降温, 存放达到24小时后, 制得的产品要稀释40倍后才能使用。
其次, 本实验为了测定废水GOD, 使用了高锰酸钾法,
另外, 本文采用分光光度法对脱色效果进行评价。为了测定样品的最大吸收波长, 在紫外分光广度计上, 作为其光电比色时的工作波长。将一定量的样品在室温下置于烧杯中进行搅拌, 再加入一定量的脱色剂进行搅拌5min, 然后将析出的大量絮状物静置10min, 并进行过滤, 测定上层清液。同时记录吸光度, 注意做空白对照。脱色率的计算公式:
脱色率 (R) = (1-A/A0) ×100%
其中, 处理前的吸光度用A0表示, 处理后的吸光度用A表示。
2 讨论与结果
2.1 如何评价去除GOD效果
取2m L的废水样品, 并对其进行50倍稀释, 然后在不同p H条件下, 加入稀释40倍后的双氰胺-甲醛脱色剂4m L, 同时分别把p H调节到5, 6, 7, 8, 9, 10, 计算GOD去除率, 测定GOD, 得出p H对GOD去除率影响的结果。
由此可见, p H对GOD去除率并没有明显的影响。同时, 取2m L废水, 并进行稀释到100m L, 接着进行p H调节到9, 并分别加入40倍稀释的1, 2, , 3, 4, 5, 6, 7, 8m L的脱色剂, 计算GOD去除率, 测定其GOD, 从而获得40倍稀释的脱色剂用量/m L的结果。
由此可见, 随着脱色剂用量的增加, 当p H一定时, 使用5m L40倍稀释的脱色剂时, GOD去除率先升高后降低, GOD去除率可达到43.91%, 效果最好, 高锰酸钾指数可以从1068.39mg/L去除降到600mg/L左右。
2.2 如何评价脱色效果
首先, 为了在紫外分光光度中测定峰值, 取100mg/L的靛蓝甲基红模拟染料, 测定峰值为288nm。同时为了调节p H=5, 取靛蓝甲基红染料5m L, 加入4m L稀释40倍脱色剂, 并为咯额使其充分反应, 在进行100m L定容至之后, 倒入烧杯中搅拌5min, 同时, 为了测定吸光度, 静置10min后过滤, 计算脱色率, 得出p H脱色率的影响。
由此可见, 随着p H的升高, 当用量一定时, 脱色率先升高后降低, 在p H=9的时候, 脱色率效果最好。
其次, 取5m L靛蓝甲基红染料100mg/L, 调节p H到9, 分别加入稀释450倍的0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8m L脱色剂, 并且为了使其充分反应, 定容至100m L后搅拌5min静置10min后, 计算脱色率, 测定吸光度, 从而获得脱色剂用量对脱色率的影响。
由此可见, 随着脱色剂用量的增加, 当p H一定时, 脱色率先升高后降低。方加入40倍稀释的脱色剂4m L时, 达到85.00%, 脱色率最高。
另外, 取5m L废水样品, 进行调节p H到9, 加入稀释40倍的脱色剂4m L, 为使其充分反应, 定容至250m L后, 进行搅拌5min, 静置10min后做3次平行试验, 测定吸光度, 计算脱色率。同时记录A0, 做空白试验, 获得以下结果:加入加入稀释40倍的脱色剂4m L, 当调节到p H-9, 静置10min, 会产生大量的絮状物, 脱色率效果良好, 达到了92.40%。
参考文献
[1]段圣亮, 颜诚, 李纪华等.双氰胺=甲醛絮凝剂处理硝基酚类印染废水的脱色和GOD去除效果研究[J].环境工程, 2012, 30 (s2) :105-108.
电化学氧化对甲基橙脱色的研究 篇7
在阳极和阴极分别为Ti/RuO2、泡沫镍的无隔膜电解槽内,对甲基橙的电化学脱色效果进行了研究,探讨了外加电压、电解质量浓度、反应时间、以及NaCl的投加量对甲基橙脱色的`影响.结果表明,增加电压、提高电解质量浓度、延长反应时间有利于甲基橙色度的脱除.对于含20mg/L的甲基橙溶液,电解质Na2SO4的量浓度为0.1mol/L、溶液pH=7、外加电压为8V,电解60rmin,溶液的脱色率达到88%,COD去除率为82.9%.
作 者：闫鹤 于秀娟 巩桂芬 Yan He Yu Xiu-juan GONG Gui-fen 作者单位：闫鹤,Yan He(哈尔滨理工大学,化学与环境工程学院,黑龙江,哈尔滨,150040)
于秀娟,Yu Xiu-juan(哈尔滨工业大学,市政与环境工程学院,哈尔滨,150090)
巩桂芬,GONG Gui-fen(哈尔滨理工大学,材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150040)
大孔树脂对维生素C钠的脱色研究 篇8
关键词：大孔树脂,维生素C钠,脱色
维生素C钠也叫做L-抗坏血酸钠, 其防腐抗氧化的效果大大超过维生素C, 然而价格往往只有维生素C的一半, 被广泛的用在食品的保鲜剂、医药以及化妆品等的方面。在化工生产中, 脱色是非常主要的工艺流程, 所以, 脱色工艺技术决定了产品的质量。在目前的实际生产中, 如果想要制作出质量好的维生素C钠, 一定要先制作出维生素C, 然而制作维生素C必须先要制作出粗品的维生素C钠, 这种方法的工艺流程比较长, 并且耗时长, 生产成本高, 不利于工业化生产, 有待进一步改进。可以使用树脂把粗品的维生素C钠通过脱色, 除去杂质, 品质佳的维生素C钠就制作出来了, 中间环节可以减少, 缩短其工艺流程, 降低了成本。在维生素C钠中, 色素主要是糖色素以及其他有机的化合物。其中糖色素主要来自许多不一样的有机化合物, 还一些为黄酮类的化合物、甘蔗色素以及花色昔酚。其他类型色素一般是糖和有色物质反应出来的产物, 还有一种色素, 比如:糖经过加热降解而制成了焦糖。用活性炭进行脱色容易产生粉尘, 并且活性炭再生非常难, 其成本也比较高, 会污染周围的环境, 也非常浪费。本文使用多种大孔树脂来对粗品的维生素C钠做脱色处理, 用动态吸附与静态吸附进行实验, 进而确定了树脂种类, 提高了脱色工艺技术, 并且取得了很好的效果。
1 实验
1.1 材料和仪器
1.1.1 材料
液体粗品的维生素C钠;维生素C钠含量为6~16%;无水酒精;Na Cl;HCL;Na OH等等。各种类型的大孔树脂, 其粒度在0.3~1.25mm, 颜色为乳白色。
1.1.2 仪器
超级恒温的水浴;紫外分光的光度计;水浴恒温的振荡器;夹套型的交换柱;旋光的光度仪。
1.2 预处理树脂
将一定数量的树脂浸泡在无水酒精中24h, 用去离子水进行洗涤一直到p H值是中性。然后用大于树脂二三倍体积的Na OH溶液浸泡4~5h, 再次进行洗涤一直到p H值是中性。使用大于树脂2倍体积的HCL溶液浸泡4~5h, 并且洗涤一直到p H值是中性, 最后是干燥备用。
1.3 静态的吸附实验
精密称取六种树脂各1g与已经滤除杂质100m L吸附液一起装入试样250m L的锥形内, 在温度25℃进行振荡 (160次/min) 。在振荡完成后, 使用滤纸进行过滤, 测定溶液里维生素C钠的含量, 并且计算吸附量、吸附率以及脱色率。
1.4 动态的吸附实验
精密称取六种树脂各35g装柱, 在温度25℃的条件下, 用一样的流速对同等容量粗制的维生素C钠溶液实施脱色, 并且计算吸附量、吸附率以及脱色率。
1.5 树脂再生实验
(1) 用相同速率, 将上柱液用蒸馏水洗涤二次。
(2) 用稀盐酸来处理树脂, 在使用蒸馏水洗到p H值是中性。
(3) 用Na OH溶液 (0.01mol/L) 与Na Cl溶液 (0.2mol/L) 的混合液, 用70℃水洗2~3次, 并且要控制住流速, 最后用水洗涤到p H值是中性。
2 结果和讨论
2.1 树脂静态的吸附实验
在条件一样的情况下, 不一样树脂静态的吸附结果见表1。树脂的静态吸附反映了其稳定的吸附量。表1数据表明, 六种树脂里面D108树脂、D201-1树脂对于色素吸附的能力比较强, 其脱色率在80%以上, 其吸附率也比较高, 脱色的效果比较理想。经过充分吸附使得每种树脂都达到饱和吸附, 静态吸附的动力学过程曲线 (图1) 。树脂在脱色的过程中, 随着吸附的时间越来越长, 其吸附效果变得越来越明显, 色素在六种树脂动力学的过程基本上相似。在吸附的数量上, D108要稍微高于另外五种树脂, 随着吸附的时间越来越长, 在一开始时候, 吸附的数量会随着时间而增加, 并且增长的速度比较快, 但是时间在90min之后, 其吸附量增加的就慢了, 在300min之后, 吸附量基本上就不会再增加了, 在这个时候, 色素吸附和解吸基本上达到动态平衡。
2.2 树脂动态吸附的实验
改变了吸附的方法, 使用动态吸附来筛选树脂, 并且观察在外界条件之下树脂发生改变, 其脱色能力发生的变化。在条件一致的情况下, 不一样树脂动态的吸附结果比较 (表2) 。
通过动态吸附的实验, 其试验结果:D108树脂脱色的能力比其他的树脂要好, 其脱色的效果比较好。对不一样树脂静态的吸附与动态的吸附所得到脱色之后溶液的脱色率、旋光度与吸附量, 经过分析表明, D108树脂吸附的效果还是比较好的。通常来说, 单纯的物理吸附其吸附量, 会随着吸附剂的比表面积增加而增加的。然而, 含有少量的极性基团树脂, 有着比苯乙烯型的树脂低许多比表面积, 但是表现出来更高吸附量和吸附的选择性。D108树脂是含有吡啶基苯乙烯系大孔的吸附树脂, 并且有着多孔的骨架, 其性质和天然的吸附剂活性炭比较相似, 吡啶功能基的树脂针对维生素C钠里面的色素有着比较高的吸附选择性, 这就说明, 在树脂中要是含有吡啶基, 对其性能起着非常重要的作用。我们在对D108树脂实施脱色实验, 就会得到如图2和图3吸附的效果。根据这个结果我们得知, D108树脂可以使用10次吸附效果依旧会很稳定, 其脱色的曲线并没有有下降趋势。
2.3 树脂再生的实验
色素中有机化合物一般会在碱性的介质里面呈阴离子的状态, 吸附树脂色素非极性的部分和树脂基质里面苯乙烯基团相互结合, 其树脂脱色的能力也会慢慢的降低。通过实验得知, 再生的次数增加, 会使得树脂交换吸附相对的体积数慢慢减少。在再生10次之后, 树脂交换吸附相对的体积数就会降低到15以下。温度发生改变, 其树脂再生的次数会发生一定的变化。在温度是75℃的时候, 树脂再生的次数最高是12次, 如果温度持续升高那么其再生的次数就会下降。树脂在运行几个周期之后, 其吸附能力就会降低, 其主要的原因是, 树脂的表面残存了许多杂质, 树脂脱色的能力就会慢慢的下降。除了树脂与有机杂质相互结合, 杂质的自身也会发生聚合, 其分子也会变大。色素非极性的部分和树脂基质里面苯乙烯基团用疏水力进行结合, 色素就比较难消除。在溶液之中, 有部分组分堵塞了树脂的孔道。所以, 在目前树脂的研究中找到合适的再生剂是非常重要的, 也是现在研究的重点。
3 结束语
综上所述, 使用几种大孔树脂对维生素C钠溶液进行脱色与重结晶, 进而制作出来可食用的维生素C钠。其产品的质量非常符合要求, 对树脂进行脱色来除掉杂质是可行的。再生使用的次数越多, 其脱色率越稳定。进行了多种脱色的试验, 找出了最佳的试验结果, 找到了适合的再生方法与洗脱剂。用全多孔树脂来对维生素C钠进行脱色, 其工艺比较简单, 能耗比较低, 并且具有工业的可行性。
参考文献
[1]王建设, 赵中兴.浅析维生素C生产工艺进展[J].中国医药工业, 2014, 22 (19) :93~95.
[2]周永辉, 冯玉如.试论生物化工产品生产工艺技术[J].中国化工, 2014, 12 (27) :175~177.
[3]李立强, 邓佳.浅析维生素C钠盐结晶工艺优化[J].2015, 9 (11) :375~377.
[4]孙文慧.试论吸附树脂在脱色中的应用[J].科学技术创新与应用, 2014, 10 (4) :94~96.
脱色效果 篇9
关键词：活性炭纤维,盐酸改性,吸附,亚甲基蓝
我国是纺织印染业第一大国,印染废水已成为当前最主要的水体污染源之一,其排量占工业废水排放量的35% 。由于这类废水成分相当复杂,往往含有多种毒性较强的有机染料,且色度深、难降解,所以一直是工业废水处理的难点[1]。其中,亚甲基蓝形成的染料废水色度及毒性均较为严重,常被当做典型目标污染物来表征与评价各种处理技术及工艺[2]。
印染废水的处理方法包括物化处理法( 如吸附法、过滤法等) 、化学处理法( 如絮凝沉淀法、电解法、化学氧化法、光催化氧化法等) 及生化处理法三大类,其中吸附法具有不需投加其他药剂、方法简单、成本低、吸附效果好及无污泥产生等优点,因此被广泛应用于印染废水的处理[1,2,3]。有研究表明,活性炭吸附法处理印染废水,出水可达到纺织工业部洗涤用水标准。而在炭基材料中,活性炭纤维ACF是继粉末状及颗粒状活性炭后的第三代活性炭材料,具有独特的结构及性能特征,其表面分布有大量的高度发达的微孔,比表面积和孔容积大,对印染废水中的有机物污染物分子具有较大的吸附容量[3,4,5]。
本文选用活性炭纤维ACF为吸附剂,以盐酸为改性试剂,以亚甲基蓝为目标污染物,通过正交实验设计制备了一系列改性ACF,并与未改性活性炭纤维ACF进行了比较,研究其对亚甲基蓝溶液的吸附脱色性能。
1 实验
1. 1 材料与仪器
活性炭纤维毡,购自江苏苏通碳纤维有限公司; 亚甲基蓝,分析纯,购自天津天新精细化工开发中心; 盐酸,分析纯,购自广州化学试剂二厂。
T6 新世纪紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司; DGG - 9140B型电热恒温鼓风干燥箱,上海森信实验仪器有限公司; FA2204B型电子天平,上海精密科学仪器有限公司; SHZ - D( Ⅲ) 型循环水式真空泵,巩义市予华仪器有限责任公司; HY - 6 型调速多用振荡器,国华电气有限公司。
1. 2 活性炭纤维ACF的预处理
将活性炭纤维毡ACF裁剪成尺寸为5 cm × 5 cm的小方块,吸附实验前先用蒸馏水水浸泡并均匀搅拌30 min,以去除ACF中残留的易挥发性及水溶性物质。再将处理后的ACF晾干,密封保存,置于干燥皿中备用。
1. 3 盐酸改性活性炭纤维ACF的制备
将预处理后的ACF置于装有一定浓度的盐酸溶液的烧杯中,再将烧杯放入密闭容器,并将该容器接入真空泵,抽真空,当真空泵上真空表读数大于等于50 开始计时。真空浸渍处理30 min后,关闭真空泵,取出ACF,用蒸馏水洗涤3 遍,晾干,再置于烘箱中以一定温度烘干12 h,得到经盐酸改性的ACF,置于干燥皿中备用。
1. 4 最佳改性条件的正交实验设计
考察了盐酸浓度,真空浸渍时间,真空浸渍次数,烘干温度等实验条件对所制备的16 种改性ACF吸附性能的影响。分别选取盐酸浓度为3、6、9、12 mol·L- 1,浸渍时间为30、60、90、120 min,浸渍次数为1、2、3、4 次,烘干温度为100、150、200 和250 ℃ ,并按表1 做正交实验。
1. 5 活性炭纤维ACF吸附性能测定
配制浓度为100 mg·L- 1的亚甲基蓝模拟废水,加入上述按照1. 4 中表1 所制备的盐酸改性活性炭纤维ACF,以100 r·min- 1的振荡速度振荡一定时间,每隔10 min取样一次,并进行快速过滤,利用紫外可见分光光度计在最大吸收波长664 nm处测定取样溶液的吸光度。活性炭纤维ACF对亚甲基蓝吸附率η 定义为:
2 结果与讨论
2. 1 盐酸改性ACF正交试验分析
在亚甲基蓝初始浓度为100 mg·L- 1,模拟废水总量为200 m L,振荡速度为100 r · min- 1,水样温度为30 ℃ 的条件下,考察了所制备的盐酸改性活性炭纤维ACF的吸附性能,30 min后亚甲基蓝吸附率结果见表2,表明第12 号改性活性炭纤维ACF对亚甲基蓝吸附率最高,为99. 70% ; 而第16 号改性活性炭纤维ACF对亚甲基蓝吸附率最低,为87. 00% 。
为考察盐酸改性条件对活性炭纤维ACF吸附效率的影响,进行了极差分析,结果列于表3,方差分析结果列于表4。
根据表3 可得盐酸改性各因素对活性炭纤维ACF吸附性能的影响: 盐酸浓度: 3 mol·L- 1> 9 mol · L- 1> 6 mol · L- 1>12 mol·L- 1; 真空浸渍时间: 90 min > 60 min > 30 min > 120min; 真空浸渍次数: 4 次> 2 次> 3 次> 1 次; 烘干温度: 100℃ > 150 ℃ > 250 ℃ > 200 ℃ 。
由表4 可知,各改性实验因素对结果的影响顺序为: 烘干温度> 真空浸渍次数> 盐酸浓度> 真空浸渍时间。同时F检验结果表明,4 个改性因素对活性炭纤维ACF的影响都不显著,仅烘干温度这一改性因素的影响较为显著,这与实验结果相符。究其原因,这可能是与本正交试验误差自由度小且实验存在一定误差有关。由于各因素对吸附性能影响都不显著,不必进行各因素水平间的多重比较。据此推断,盐酸浓度为3 mol·L- 1,真空浸渍时间为90 min,真空浸渍次数为4 次,并于100 ℃ 烘干所制得的改性活性炭纤维ACF应具有最高的吸附性能。根据以上分析,分别选取各因素对ACF吸附性能的影响中的最佳水平制备了第17 号改性ACF样品。
2. 2 盐酸改性ACF吸附性能分析
为比较盐酸改性活性炭纤维ACF及未改性活性炭纤维ACF对亚甲基蓝的吸附效率的影响,按照实验部分1. 5 中的条件,对上述17 号改性ACF样品及18 号仅进行预处理但未改性处理的ACF样品进行了对比实验,实验结果分别见图1 及图2。
由图1 及图2 可见,ACF对亚甲基蓝的吸附率随接触时间的增加而增加,经过改性处理的ACF样品的吸附性能优于未改性的ACF样品。且图1 表明,按正交实验确定的最佳改性条件制备的17 号活性炭纤维ACF样品在快速吸附10 min后,吸附率已达到91. 90% ,30 min后吸附率已稳定在99. 8% 左右,达到吸附平衡。而图2 则表明,未改性的18 号活性炭纤维ACF样品在快速吸附10 min后,吸附率仅为43. 44% ,吸附30 min后才达到91. 67% ,吸附50 min后吸附率稳定在93. 60% 左右,达到吸附平衡。这可能是由于盐酸酸化在活性炭纤维ACF表面引入了大量活性基团,尤其在短期快速吸附过程中,能显著提高ACF对亚甲基蓝的吸附性能,说明采用盐酸改性活性炭纤维ACF吸附亚甲基蓝是可行的。
3 结论
以盐酸为改性试剂,以亚甲基蓝吸附率作为活性炭纤维ACF吸附性能指标,通过正交实验,确定了活性炭纤维ACF的最佳改性条件。实验结果表明,当盐酸浓度为3 mol·L- 1,真空浸渍时间为90 min,真空浸渍次数为4 次,并于100 ℃ 烘干所制得的改性活性炭纤维ACF具有最高的吸附性能,快速吸附10 min,对亚甲基蓝的吸附效率已达到91. 90% ,远高于未经改性处理的活性炭纤维对亚甲基蓝的吸附效率43. 44% ; 吸附30 min后达到吸附平衡,吸附率在99. 8% 以上,说明采用盐酸改性活性炭纤维ACF吸附亚甲基蓝是可行的。
参考文献
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脱色效果 篇10
胺基酚醛型吸附树脂对染料废水的吸附与脱色
研究了胺基酚醛型吸附树脂对4种水溶性染料酸性橙Ⅱ,活性红R-3B、活性黑KN-B、活性翠蓝KN-G的吸附性能.探讨了浓度、温度等因素对染料吸附性能的影响.结果表明,吸附树脂对酸性橙Ⅱ具有较好的.吸附;升高温度有利于吸附;随染料浓度的增大,树脂的吸附量增加.吸附树脂对4种水溶性染料的吸附速率较快,达到吸附平衡所用时间较短.对模拟废水的脱色率均达到了95.7%以上.
作 者：孙琳 刘春萍 刘淑芬 于忠玺 曲荣君 SUN Ling LIU Chunping LIU Shufen YU Zhongxi QU Rongjun 作者单位：鲁东大学化学与材料科学学院,烟台,264025 刊 名：离子交换与吸附 ISTIC PKU英文刊名：ION EXCHANGE AND ADSORPTION 年，卷(期)： 22(6) 分类号：X7 关键词：水溶性染料 胺基酚醛型树脂 吸附 动力学吸附 脱色