背景及概述[1]
絮凝劑和絮凝技術已廣泛地應用于工業(yè)、環(huán)保等行業(yè)。由于絮凝方法具有成本較低、操作簡單而有效等優(yōu)點,成為工業(yè)用水和廢水處理的重要手段,其發(fā)展十分迅速,絮凝機理的研究也更加深入。用通常的無機絮凝劑和有機高分子助凝劑處理某些活性染料、染料中間體等工業(yè)廢水幾乎沒有效果,而高效脫色絮凝劑的處理效果卻十分突出。高效脫色絮凝劑是一種新開發(fā)的水處理劑,其對公認難以處理的高濃度、高色度染料、染色工業(yè)廢水具有脫色和降低COD作用,COD去除率50%~90%;色度去除率80%~99.9%。
脫色機理[1]
(1)從酸性染料和纖維的結合機理類推,酸性染料和高效脫色絮凝劑可能的反應機理:從前面可知,酸性染料具有磺酸基,在H+的作用下或在水溶液中可游離出來,能與蛋白質分子上的氨基化合成鹽,反應式如下:
式中D—SO3-代表染料離子,NH2—T—OH代表高效脫色絮凝劑。同理,在酸性染料生產(chǎn)中和印染中也有H+離子存在,脫色劑中的—NH2也可與染料離子化合成鹽使分子量增大。而無機絮凝劑分子中沒有—NH2,有機絮凝劑如聚丙烯酰胺,由于?;拇嬖谑筃H2的活性降低而不易與磺酸基團反應。(2)從直接染料和纖維的結合機理類推,直接染料和高效脫色絮凝劑可能的反應機理:直接染料含有—OH、—NH2、—N=N—等基團,如直接大紅與纖維表面的結合示意圖如下:
直接大紅在纖維素表面上的吸附,形成了氫鍵,或由范德華力吸附在纖維素的周圍。同理,與酸性染料一樣直接染料中的—SO3-也可以與脫色劑的—NH2、=N+=、—NH—等發(fā)生作用。直接染料結構中的—OH、—NH2基團可與纖維上的—OH形成氫鍵,它的線型形態(tài)更增加了染料和纖維之間的吸附力;脫色劑也含有—OH、—NH2基團,并且它也是線型分子,因此也可與直接染料產(chǎn)生氫鍵。
應用[2]
高效脫色絮凝劑對帶有負電荷的染料(如活性染料)、分子量較大的染料、生產(chǎn)排出的廢水及印染工業(yè)排出的染色廢水有良好的脫色效果,因此適用于染料工業(yè)廢水處理中的活性、酸性、直接染料和某些中間體高濃度、高色度的處理,也適用于印染、顏料等工業(yè)廢水處理。在各種工業(yè)廢水中,印染廢水占有重要位置。高色度染料廢水的處理是工業(yè)廢水處理中的難題。用常規(guī)的生化法或常規(guī)的絮凝劑處理效果不理想,而用電解法、焚燒法,裝置復雜、投資高、能耗大、操作不方便。本工業(yè)化產(chǎn)品與通用的聚鐵、聚鋁絮凝劑相比,脫色和去除的效果非常突出。國內(nèi)處理染料及印染廢水需求藥劑量很大,此外由于產(chǎn)品性能好,價格比國外同類產(chǎn)品便宜,已出口泰國及我國的臺灣省。該藥劑在國內(nèi)外市場有較強的競爭力。市場應用前景廣闊。
制備[3]
新型高效脫色絮凝劑的制備:在裝有電動攪拌器、回流冷凝器和溫度計的四口瓶中按一定比例和次序投加原料,加入醛、納米材料或無機原料攪拌,升溫,聚合,反應6h后,即得聚合物TS-707M、TS-707-MO,及聚合物TS-707-25、TS-763-25、ZL系列等產(chǎn)品。
主要參考資料
[1] 高效脫色絮凝劑脫色絮凝機理淺探及其應用
[2] 高效脫色絮凝劑工業(yè)化開發(fā)
[3] 新型高效脫色絮凝劑系列產(chǎn)品的開發(fā)及應用試驗