利用甲壳胺和海藻酸钠处理染整废水.pdf

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1、第2 6 卷第5 期 2 0 0 5 年1 0 月 纺织学报 J o u m a lo fT 色x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 6 N o 5 O c t 2 0 0 5 利用甲壳胺和海藻酸钠处理染整废水 秦益民 ( 嘉兴学院生化材料研发中心，浙江嘉兴3 1 枷1 ) 摘要介绍了联合使用甲壳胺和海藻酸钠处理染整废水的处理方法。在含酸性铬蓝K 染料的废水中分别加入 甲壳胺和海藻酸钠的水溶液后，把二种溶液混合。由于带正电的甲壳胺和带负电的海藻酸钠相互沉淀而使染料与 废水分离。实验结果表明，甲壳胺和海藻酸钠的添加量、添加比例、处理温度、p H 值、处理时间等因素对废

2、水脱色 均有影响。 关键词甲壳胺；海藻酸钠；染整废水 中图分类号：x7 9 1文献标识码：A文章编号：0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 5 ) 0 5 0 1 3 7 一0 3 D y e i n g 锄d6 I l i s l l i n ge m u e n tt r e a t m e n t 而t hc h i t 吣a na n ds o d i u ma l g i n a t e Q I NY i I l l i n ( 7 k 曰如c k m 泐Z 缸抛砌厶胍r c 口蒯D 批f o p 撇mc e m e r ，血埔i n g 溉B 蚵，血“i n g ，肌咖o

3、 n g3 1 4 0 0 l ，C 舫m ) A b s t r 眦tU s eo fc h i t o s a na n ds o d i u ma l g i n a t ei nt r e a t i n g 锄u e n tf m md y e i n ga J l df i n i s h i n gp m c e s sw a ss t u d i e d C h i t o s a na n d s o d i u ma J g i n a t e8 0 l u t i o n sw e r es 印a r a t e l ya d d e di n t ot w os a m

4、 p l e so fe m u e n tc o n t a i n i n ga c i dc h r o m eb l u eK d y e ，f 0 U o w e db ym i x i n g t o g e t h e rt h et w os a m p l e s S i n c et h ep o s i t i v e l yc h a 唱e dc h i t o s a n 卸dn e g a t i v e l yc h a r g e ds o d i u ma l 舀n a t e p r e c i p i t a t e de a c h ，w 船t ed y

5、 e w a sa b s o r b e da n ds e p a r a t e df 而mt l l es o l u t i o n E x p e r i m e n t a lr e s l l l t ss h o w e dt l l a tr e m o v a lo fw a s t ed y ei s 甜f e c t e db yt l I ed o s a g eo f c h i t o s a na n ds o d i u ma l g i n a t e ，山em t i oo fc h i t o s a nt 0s o d i u ma l g i n

6、a t e ，t r e a t m e n tt e m p e r a t u r e ，p Ha n dt i m e K e yw o r d s c h i t o s a n ；s o d i u ma l g i n a t e ；d y e i n ga n df i n i s h i n ge m u e n t 染整废水处理一般有物化法、化学法和生化 法。物化法中应用最多的是将活性炭、粘土等多 孔物质的粉末或颗粒与废水混合，使废水中的污染 物质被吸附在多孔物质的表面上或被过滤除去。但 是这种传统的工艺成本较高而且效率低。日本京都 工艺纤维大学采用了改性纤维素系列的吸附剂，

7、对 染整废水进行处理后有良好的脱色效果雎。辽源市 科研所研制的v S 型离子交换纤维也是一种新型的 离子交换材料，具有物理吸附和离子交换功能，有良 好的脱色功能b 1 。 甲壳胺和海藻酸是2 种与纤维素结构相似的天 然高分子材料。甲壳胺的分子结构为( 1 ，4 ) 2 一胺B D 葡聚糖聚合物H 1 ，海藻酸是由d L 广甘露糖醛酸( a L g u l u r o n i ca c i d ) 和B D 一古罗糖醛酸( J 3 D m a I l n u r o n i c a c i d ) 组成的天然高分子共聚物。作为含有氨基和 羧酸基团的高分子材料，甲壳胺和海藻酸是良好的 高分子絮凝剂

8、，已被广泛用于废水的处理“1 | 。 1 处理染整废水的基本原理 文献 6 ，7 ，1 0 对甲壳胺和海藻酸钠处理染整废 水已有较多的研究并已证明它们良好的絮凝作用和 脱色效果。本文采用混合使用甲壳胺和海藻酸钠来 处理含染料的废水。 甲壳胺可以被溶解在稀酸水溶液中，溶解后其 分子中的一N H 2 基团在酸性条件下离子化，成为带 正电的一N W 。甲壳胺中极性的一O H 、一N H ：和 一N H ? 基团对溶液中染料有吸附作用。 海藻酸钠是海藻酸的钠盐，它能溶解在水中，溶 解后其分子上的一C O O N a 基团在水中离子化而形 成带负电的一c 0 0 一基团。海藻酸钠中极性的 一O H 、一

9、c O O 一基团对溶液中染料也有吸附作用。 当甲壳胺和海藻酸钠在同一溶液中混合时，带 正电的甲壳胺和带负电的海藻酸钠可以形成沉淀， 在吸附染料后甲壳胺和海藻酸钠的沉淀物与废水分 离，从而起到对废水的脱色净化作用。 2实验部分 本文使用了酸性铬蓝K 染料来配制模拟废水。 表l 为用分光光度计测定不同质量浓度铬蓝K 染料 作者简介：秦益民( 1 9 6 5 一) ，男，博士。主要研究领域为功能性纤维的研究与开发。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【1

10、 3 8 】 纺织学报2 0 0 5 年第5 期 溶液的吸光度和透光率。 表1 酸性铬蓝K 溶液在不同浓度下的吸光度和透光率 甲壳胺和海藻酸钠溶液的质量浓度均为 1 0g L 。甲壳胺被溶解在l 的醋酸水溶液中，而海 藻酸钠被溶解在纯水中。 在室温条件下，各取1 0 0m L 含2 0m g L 的酸性 铬蓝K 染料模拟废水，分别置于2 个烧杯中。在一 个烧杯中加入一定量的甲壳胺溶液，在另一个烧杯 中加入一定量的海藻酸钠溶液，搅拌均匀后将2 种 溶液相互混合，在磁力搅拌器上以1 0 0r m i n 的搅拌 速度进行搅拌，一定时间后经过滤，取上层清液，在 分光光度计上测滤液的吸光度和透光率。

11、根据滤液的吸光度对照标准曲线可以得到处理 后溶液中染料的浓度( c ) ，脱色率为从溶液中去除 的染料占原始浓度( c 。) 的百分比，即 脱色率= ( C 。一C 。) C 。1 0 0 。 3 结果与分析 尽管文献中对甲壳胺的脱色效果有很多的报 道，本文结果表明在酸性铬蓝K 染料模拟废水中单 独加入甲壳胺和海藻酸钠都没有明显的脱色效果。 加人的甲壳胺和海藻酸钠溶液均匀地分散到染料溶 液中形成一个透明的溶液。而把2 种溶液混合后， 由于甲壳胺和海藻酸钠互相沉淀，并吸附染料，可以 起到很好的脱色作用。 3 1 添加量对废水脱色效果的影响 表2 显示了在室温条件下，在甲壳胺和海藻酸 钠的比例为1

12、 ：1 时试剂添加量对脱色率的影响。可 以看出，随着用量的增加，脱色效果明显改善。在 1 0 0m L 的2 0I I l g L 酸性铬蓝K 染料模拟废水中加入 3m L 的l og L 的甲壳胺和海藻酸后即可得到 8 6 2 的脱色效果。 3 2 添加比例对废水脱色效果的影响 表3 显示了在室温条件下，添加不同比例的甲 壳胺和海藻酸钠对脱色效果的影响。在甲壳胺用量 高于海藻酸钠时，混合物的脱色效果明显不良。相 反，当海藻酸钠用量高于甲壳胺时，混合物有良好的 脱色效果，在海藻酸钠和甲壳胺的添加比例为2 ：1 时的脱色效果最好。 表2甲壳胺和海藻酸钠的添加量对脱色率的影响 表3 甲壳胺和海藻酸

13、添加比例对脱色效果的影响 蓬譬，甲I 耋曼用 配比吸光度 脱皂率7 用量，m L量，1 1 1 I | “ 一 7 5 1 0 1 0 1 0 1 0 l ：1 0 l ：5 1 ：2 3 ：4 4 ：3 2 ：l 5 ：l 1 0 ：1 海藻酸钠和甲壳胺比例为1 ：1 时2 种高分子的 正负电符互相抵消，形成沉淀的效果最好。当甲壳 胺用量高于海藻酸钠时，一部分的甲壳胺由于没有 与对应的海藻酸钠形成沉淀而溶解于溶液中。由于 甲壳胺带有氨基，并且带有正电荷，对酸性铬蓝K 染料有吸附作用。废水中的染料随溶解的甲壳胺保 留在溶液中，从而破坏了混合体的脱色效果。 当海藻酸钠用量高于甲壳胺时，带正电荷的

14、甲 壳胺在过量的海藻酸钠存在的条件下得到充分的沉 淀，甲壳胺分子上的氨基吸附染料，使染料随甲壳胺 的沉淀而分离出废水溶液。 3 3 温度和时间对废水脱色效果的影响 表4 显示了在2 份1 0 0m L 含2 0m g L 的铬蓝K 染料模拟废水中分别加入3m L 的1 0g L 甲壳胺和 海藻酸再混合，然后在不同的温度下脱色的效果。 尽管随着温度的升高，脱色率有所增加，但从表4 的 结果可以看出，由于在沉淀之前甲壳胺、海藻酸钠与 染料在溶液状态下有充分的混合，温度对废水脱色 效果的影响不大。同样，时间对废水脱色效果也没 有大的的影响。 表4 不同温度下的脱色率 3 4 p H 值对絮凝能力的影

15、响 表5 显示了在2 份1 0 0m L 含2 0m L 的酸性铬 O 7 3 7 2 7 O0M钆加四四铊勰加塔笱m勰拇勰舳 1 1 1 1 1 0 O O 0 o m m m m M 5 2 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 0 0 5 年第5 期纺织学报【1 3 9 】 蓝K 染料模拟废水中分别加入1m L 的l Og ，L 甲壳 胺和海藻酸钠混合后再分别加入酸和碱后的脱色效 果。脱色率在酸性条件下较好。这是由于在酸性条 件下甲壳胺可以

16、得到充分的电离而带正电荷，对染 料起良好的絮凝和吸附作用。而在碱性条件下，一 方面甲壳胺的电离受到阻止，另一方面海藻酸钠能 溶解于碱性的水溶液中，从而减弱了混合物的脱色 能力。 表5 不同p H 值下甲壳胺和海藻酸钠混合物的脱色效果 所加试剂试剂量 p H 值 吸光度透光率，脱色率， 未加60 5 52 86 0 1 醋酸 lm L40 4 33 86 8 8 墨墨些堕! ! ! ：! ! !竺：1 4 结论 混合使用甲壳胺和海藻酸钠对含有酸性铬蓝K 染料的废水具有良好的脱色效果。甲壳胺和海藻酸 钠能在溶液中互相形成沉淀，将染料随沉淀物从废 水中分离出来。由于在溶液状态下甲壳胺、海藻酸 钠和含

17、有染料的废水混合均匀，把2 种液体混合后 脱色时间快并能在低温下进行。要使废水充分脱 色，海藻酸钠的用量应高于甲壳胺。 参考文献： 1 王萍印染废水处理方法的研究进展 J 化工环保，1 9 9 7 ，1 7 ( 5 ) ：2 7 3 2 7 7 2 杨雄麟印染废水处理 J 工业水处理，1 9 8 5 ，5 ( 1 ) ：1 2 1 5 3 陈欣志离子交换纤维 J 工业水处理，1 9 8 9 ，4 ( 1 ) ：2 7 2 8 4 罗先珍甲壳素与壳聚糖纤维的制备与应用 J 广西化纤通 讯，1 9 9 9 ，( 1 ) ：2 3 2 8 5 0 n s o y e nE n j c k e n i

18、 n g 蚰dG e l l i n gA g e n t sf o rF 抽d M G l a s 9 0 w ， U K ：B l a c k i eA c 8 d e I I l i ca n dP r o f e s s i o n a l ，1 9 9 2 1 2 3 6 黄惠莉，林文金，陈建新羧甲基壳聚糖用于印染废水的处理 J 华侨大学学报，2 0 0 2 ，2 3 ( 2 ) ：1 7 7 1 7 9 7 袁毅桦壳聚糖对印染废水的絮凝作用和脱色效果 J 应用 化学，2 0 0 0 ，1 7 ( 2 ) ：2 1 7 2 1 8 8 彭立风壳聚糖的制备及其在废水处理中的应用 J 化

19、学世 界，1 9 9 9 ，( 4 ) ：1 7 6 一1 7 9 9 陈天，汪士新利用壳聚糖为絮凝剂回收工业废水中蛋白质、 染料和重金属离子 J 江苏环境科技，1 9 9 6 ，( 1 ) ：4 5 4 6 1 0 莫健伟海藻去除水中双偶氮染料机理及重金属离子研究 J 中国环境科学，1 9 9 7 ，1 7 ( 3 ) ：2 4 1 2 4 3 1 1 何东保壳聚糖一海藻酸钠协同相互作用及其凝胶化的研究 J 武汉大学学报，2 0 0 2 ，4 8 ( 2 ) ：1 9 3 一1 9 6 ( 上接第1 3 6 页) 后，系统首先判断命令需要执行的动作，然后将命令 传递给智能风格推理机，推理机搜

20、索风格知识库中 匹配的风格规则，调用相应的规则并生成风格款式 库，然后调用显示控制机制，根据风格推理机得到的 风格款式库中的数据，调用相应的款式部件库中的 款式，将其分别显示在用户界面中的结果显示区 域中。 为了使用户能够再次设计已完成的服装款式 图，系统提供保存功能，将用户设计的服装款式图保 存成文件格式。系统还可以将网上最新的服装款式 的图像文件转换为系统提供的文件格式，允许用户 调出文件，再进行修改。 3结论 服装设计的数字化是数字化时代发展的必然趋 势，而智能化服装款式设计系统则是解决服装c A D 款式设计模块并结合服装专业特色问题的新思路。 同时，这也是一个崭新的课题，并无现成模式可循， 要进行深入研究和探索，以开发带动技术普及，提升 我国服装业的高科技含量。本文从理论研究与实际 应用相结合的角度出发，构建了服装款式设计系统 的结构，分析了实现智能化人机交互界面的关键问 题，建立了款式知识表示模型和款式推理机制，为进 一步进行数字化服装设计的研究确立了系统实现的 技术路线。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark