[发明专利]一种印染废水中阳离子型染料的去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种印染废水中阳离子型染料的去除方法，属于环境保护中污水处理技术领域。

背景技术

我国水资源短缺，水体污染日趋严重。纺织印染行业是工业废水排放大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放量为300～400万吨，属于较难处理的工业废水。印染生产投入的原料大部分是芳烃化合物和杂环化合物，因而使生产过程中所排放的废水绝大多数是以苯、萘、蒽、醌等芳香团作为母体的有机物，带有显色基团，颜色很深，色度达500-500000，严重影响城市景观。阳离子型染料由于其电性特点导致其可生化性差，并且对活性污泥中的微生物有毒害作用，采用传统的工艺难以使其达标。而膜分离等技术，虽有良好处理效果，但技术要求高、投资大、处理成本高，难以在实际中得到应用。吸附法是去除该类污染物的有效方法，但最为关键的是寻找高效吸附剂。

火山岩是一种呈结晶阴离子型架状结构的多孔硅铝酸盐矿物质，多数为岩浆岩组成，质地疏松多孔并含有丰富的矿物质钙、镁、铁、锌、铝等元素。构成火山岩结晶阴离子型架状结构的最基本单位是硅氧(SiO4)四面体和铝氧(AlO4)四面体。在这种四面体中，中心是硅(或铝)原子，每个硅(或铝)原子的周围有4个氧原子，各个硅氧四面体通过处于四面体顶点的氧原子互相连接起来，形成所谓的巨大分子。其中在铝氧四面体中由于1个氧原子的价电子没有得到中和，使得整个铝氧四面体带有1个负电荷，为保持电中性，附近必须有1个带正电荷的金属阳离子(M+)来抵消通常是碱金属或碱土金属离子的极性。这些阳离子和铝硅酸盐结合相当弱，具有很大的流动性，极易和周围水溶液中的阳离子发生交换作用，交换后的火山岩石结构不被破坏。火山岩石的这种结构决定了它具有离子交换性。

火山岩石具有空旷的骨架结构，晶穴体积约为总体积的40％～50％，独特的晶体结构使其具有大量均匀的微孔，孔径多为纳米级。使得火山岩具有非常大的比表面积，而具有很强的吸附性。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种印染废水中阳离子型染料的去除方法，利用火山岩的巨大的比表面积和其活化的表面，达到有效去除印染废水中阳离子型染料的目的。

本发明采用的技术方案是：依次包括如下步骤：(1)将火山岩粉碎碾磨过40～100目筛；(2)将得到的火山岩粉末30～1000mg投入50～1500mL的含阳离子染料的废水中，搅拌2～5h；(3)沉淀分离即可。

本发明利用火山岩的巨大比表面积和利用其阳离子交换特性，将阳离子染料和火山岩表面活性位点结合，阳离子染料被牢固地吸附火山岩表面，可有效去除染料，去除率达98％以上。本发明方法简单易行，成本低廉。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细说明。

图1是火山岩表面扫描电子显微镜图。

具体实施方式

本发明先将火山岩粉碎碾磨过40～100目筛，将得到的火山岩粉末30～1000mg投入50～1500mL的工业用含阳离子染料的废水中后搅拌2～5h；沉淀分离即可。所用的火山岩是火山喷出岩包含玄武岩、安山岩、流纹岩、粗面岩和响岩。

本发明采用的仪器主要有岛津UV-2450型分光光度计，DHZ-DA型恒温振荡器，Biofuge P.R.离心机等。在一定浓度范围内，染料的浓度与它的吸光度符合朗伯-比耳定律：吸光度、溶液的浓度及液层厚度之间的关系如下：

A＝εbc

浓度c的单位为mol·L^-1，b为液层厚度，单位为cm，ε称为摩尔吸光系数，单位为L·mol^-1·cm^-1。

利用此原理在一定的浓度范围内用紫外可见分光光度计测量吸附后溶液中染料的浓度。

根据以下公式计算染料去除率：

y＝((C₀-C_e)/C₀)×100％

式中y代表去除率；C₀和C_e分别代表初始和最终染料的浓度。

实施例1

将火山岩粉碎碾磨过40目筛，将得到的火山岩30 mg投入50mL的含阳离子染料亚甲基兰30mg/L的废水中，搅拌3h；沉淀分离测定溶液中剩余亚甲基兰的浓度为0.2mg/L，去除率达99.3％。

实施例2