CN101734747A - 电厂秸秆灰对印染废水的吸附脱色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电厂秸秆灰对印染废水的吸附脱色方法，是用电厂秸秆灰与印染废水进行接触处理，使电厂秸秆灰吸附印染废水中的染料化合物，至使印染废水的得到脱色的效果。本发明具有成本低，缓解电厂秸秆灰堆积造成的压力的优点，是一种典型的循环经济方式，具有较大的经济意义和环保意义。
Description
技术领域
本发明涉及生物环保材料领域，具体是一种电厂秸秆灰对印染废水的吸附脱色方法。
背景技术
近三十年来，水体有机物污染成为了世界各国科学界和政府关注的新热点。有机污染物虽然大多数在水中含量甚微，但对人类的危害却很大。生态毒理学的研究表明，这类污染物有些极难为生物分解，对化学氧化和吸附也有阻抗作用，在急性及慢性毒性试验中往往并不表现出毒性效应，但却可以在水生生物，农作物和其他生物体中迁移、转化和富集，并具有三致(致癌、致畸、致突变)效应，在长周期、低剂量条件下，往往可以对生态环境和人体健康造成严重的、甚至是不可逆的影响。
印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染废水水量较大，每印染加工1吨纺织品耗水100～200吨，其中80～90％成为废水。印染废水的显著特征之一，是带有较高的色度。经过生化处理后，出水色度有所降低，但仍带有较深的色泽，难以达到排放标准。因此，脱色是印染废水处理中的一个重要环节。目前全世界使用的染料品种达数万种，其中活性染料由于其色泽鲜艳、色谱齐全，正被越来越广泛地采用。但由于活性染料的理化特性使其成为印染废水中难去除的染料之一。
微纳材料一般是指尺寸在1nm～10μm内的材料，微纳材料的小尺寸效应、表面效应及量子效应等奇特性能提供了重要的物质基础。近年来，微纳材料在催化与吸附、纳米材料装载等方面的研究备受瞩目，其中应用之一就是在印染废水脱色中用。常用的用于印染废水脱色的纳米材料有天然粘土、纳米金属氧化物等，这些材料都有不错的脱色效果，但是都存在着制作成本高或者储量有限、不可再生的问题。
由于煤、石油等化石能源的过渡开采利用，这些不可再生资源越来越少甚至已经接近枯竭。针对此问题，近年来生物质能源作一种新兴的缓解途径被提出、发展和利用，具体方法有很多种，其中之一是，种植大面积能源植物，然后用作电厂的染料燃烧发电。这一方面在一定程度上缓解了化石能源的危机，但是与此同时带来了另外一个问题，那就是每年产生大量的秸秆灰，目前尚无有效的利用方法，从而造成堆积压力、管理压力等，耗费大量的人力、物力和财力，如果管理不善容易造成空气粉尘污染。由于秸秆灰含有较丰富的非晶态硅(以SiO2计约5-20％)，研究表明，秸秆灰中存在两种孔隙：一种是微米尺度(～10μm)的蜂窝孔，由秸秆纤维板片交错形成，与秸秆组织结构有关而与焚烧过程无关；另一种是纳米尺度的SiO2粒子间隙孔，由SiO2凝胶粒子非紧密聚集而成，与焚烧过程有关，它则对比表面积和化学活性产生重大的影响。SiO2微纳多孔结构决定了秸秆灰具有较高的吸附活性。
发明内容
本发明提供了一种电厂秸秆灰对印染废水的吸附脱色方法，具有成本低，缓解电厂秸秆灰堆积造成的压力的优点，是一种典型的循环经济方式，具有较大的经济意义和环保意义。
本发明的技术方案为：
电厂秸秆灰对印染废水的吸附脱色方法，其特征在于：用电厂秸秆灰与印染废水进行接触处理，使电厂秸秆灰吸附印染废水中的染料化合物，至使印染废水的得到脱色的效果。
所述的电厂秸秆灰对印染废水的吸附脱色方法，其特征在于：所述的接触处理是指将印染废水以1-10米/分钟的速度流过直径为0.01-1m的电厂秸秆灰滤柱，调整滤柱长度达到不同的脱色效果。
所述的电厂秸秆灰对印染废水的吸附脱色方法，其特征在于：所述的接触处理是指将电厂秸秆灰按照0.01-5g/L质量比添加到印染废水中，搅拌5-20分钟，静止直至达到脱色效果符合要求为止，然后将沉淀残渣过滤除去。
所述的电厂秸秆灰对印染废水的吸附脱色方法，其特征在于：所述的接触处理是指将电厂秸秆灰按照0.01-5g/L质量比添加到印染废水中，以60-120转/分钟速度搅拌5-20分钟，静止直至达到脱色效果符合要求为止，然后添加0.005-0.1g/L絮凝剂使固体物质全部絮凝并沉淀，最后将上清液移出即可。
所述的电厂秸秆灰对印染废水的吸附脱色方法，其特征在于：所述的絮凝剂选用聚丙烯酰胺、壳聚糖、聚合氯化铝或聚合氯化铁。
由于秸秆灰含有较丰富的非晶态硅(以SiO2计约5-20％)，其中存在两种孔隙：一种是微米尺度(-10μm)的蜂窝孔；另一种是纳米尺度的SiO2粒子间隙孔，由SiO2凝胶粒子非紧密聚集而成。SiO2微纳多孔结构决定了秸秆灰具有较高的吸附活性，从而可以将染料化合物吸附在其微纳多孔结构中，达到脱色的效果。
本发明有益效果在于：
1、最大限度降低吸附材料成本：电厂秸秆灰是电厂燃烧能源植物以后剩余的残渣，对于电厂而言属于工业废渣，没有利用价值，因而没有成本；
2、缓解堆积压力：随着生物质能发电的扩展，电厂秸秆灰逐年增多，不仅占用大面积场地，而且耗费大量人力、物力和财力，因而开发利用电厂秸秆灰可以有效缓这些压力；
3、变废为宝、以废治废：电厂秸秆灰吸附脱色印染废水，属于将废弃物变成具有工业和商业价值的环保功能材料，是一种典型的变废为宝、以废治废的做法。
具体实施方式
电厂秸秆灰对印染废水的吸附脱色方法：
实施例1
将印染废水以1-10米/分钟的速度流过直径为0.01-1m的电厂秸秆灰滤柱，调整滤柱长度达到脱色效果。
实施例2
将电厂秸秆灰按照0.01-5g/L质量比添加到印染废水中，以60-120转/分钟速度搅拌5-20分钟，静止直至达到脱色效果符合要求为止，然后将沉淀残渣过滤除去。
实施例3
将电厂秸秆灰按照0.01-5g/L质量比添加到印染废水中，以60-120转/分钟速度搅拌5-20分钟，静止直至达到脱色效果符合要求为止，然后添加0.005-0.1g/L絮凝剂使固体物质全部絮凝并沉淀，最后将上清液移出即可。
Claims (5)
1.电厂秸秆灰对印染废水的吸附脱色方法，其特征在于：用电厂秸秆灰与印染废水进行接触处理，使电厂秸秆灰吸附印染废水中的染料化合物，至使印染废水的得到脱色的效果。
2.根据权利要求1所述的电厂秸秆灰对印染废水的吸附脱色方法，其特征在于：所述的接触处理是指将印染废水以1-10米/分钟的速度流过直径为0.01-1m的电厂秸秆灰滤柱，调整滤柱长度达到不同的脱色效果。
3.根据权利要求1所述的电厂秸秆灰对印染废水的吸附脱色方法，其特征在于：所述的接触处理是指将电厂秸秆灰按照0.01-5g/L质量比添加到印染废水中，搅拌5-20分钟，静止直至达到脱色效果符合要求为止，然后将沉淀残渣过滤除去。
4.根据权利要求3所述的电厂秸秆灰对印染废水的吸附脱色方法，其特征在于：所述的接触处理是指将电厂秸秆灰按照0.01-5g/L质量比添加到印染废水中，以60-120转/分钟速度搅拌5-20分钟，静止直至达到脱色效果符合要求为止，然后添加0.005-0.1g/L絮凝剂使固体物质全部絮凝并沉淀，最后将上清液移出即可。
5.根据权利要求4所述的电厂秸秆灰对印染废水的吸附脱色方法，其特征在于：所述的絮凝剂选用聚丙烯酰胺、壳聚糖、聚合氯化铝或聚合氯化铁。
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Publications (1)
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2009
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