今天為大家介紹的是有色皮革廢水吸附脫色劑種類
吸附劑特點(diǎn)
大的比表面、適宜的孔結(jié)構(gòu)及表面結(jié)構(gòu);對(duì)吸附質(zhì)有強(qiáng)烈的吸附能力;一般不與吸附質(zhì)和介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng);制造方便，容易再生;有良好的機(jī)械強(qiáng)度等。
吸附過程
階段為染料擴(kuò)散通過水膜而到達(dá)吸附劑表面(膜擴(kuò)散);第二階段為染料在孔隙內(nèi)擴(kuò)散;第三階段為染料在吸附劑內(nèi)表面發(fā)生吸附。
常用的吸附劑包括可再生吸附劑如活性炭、離子交換纖維等和不可再生吸附劑，如各種天然礦物(膨潤(rùn)土、硅藻土)、工業(yè)廢料(煤渣、粉煤灰)及天然廢料(木炭、鋸屑)等。
活性炭
活性炭是由動(dòng)物性炭、木炭、瀝青炭等含炭為主的物質(zhì)，經(jīng)高溫炭化和活化而成。活性炭的孔隙是由于炭在活化過程中無(wú)組織的炭素和炭成分被消耗后，在基本微晶間(非晶部分)留下的空間。在活化過程中微晶間產(chǎn)生了形狀不同、大小不一的孔隙，由于這些孔隙的作用，特別是微孔提供了巨大的表面積，使得活性炭具有很高的吸附性能;在所有的吸附劑中，活性炭是目前有色皮革脫色比較常用的脫色劑，它包括粒狀活性炭、粉狀活性炭和活性炭纖維等，其中比較常用的是粉狀活性炭。它可以有效去除有色萃取液中的活性染料、堿性染料、偶氮染料;活性炭微孔多、大中孔不足、親水性強(qiáng)，限制了大分子及疏水性染料的擴(kuò)散，適用于分子質(zhì)量不超過400的水溶性染料分子脫色，對(duì)大分子或疏水性染料的脫色效果較差;而對(duì)于水溶性的染料，吸附速率快，脫色效果好，但由于易于飽和，不宜用于高濃度有色萃取液處理;而在一定條件下，活性炭不僅可以去除顏色而且能吸附某些重金屬離子(如:Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mn2+)。此外，活性炭的粒度、用量、溫度、時(shí)間及pH，也影響活性炭的吸附效果;采用活性炭吸附脫色時(shí)要特別注意pH值的控制，首先要調(diào)節(jié)pH值為堿性。粉狀吸附劑一般比顆粒吸附劑的脫色效果好，粒度在160～200目范圍內(nèi)吸附率比較高;吸附達(dá)平衡前，活性炭用量越多，吸附率越高;離子強(qiáng)度越高，吸附率則越低。
低溫時(shí)吸附率較高而高溫時(shí)吸附率則會(huì)下降;隨著脫色時(shí)間的增加脫色率會(huì)隨著升高。雖然活性炭吸附脫色具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是采用活性炭對(duì)資源也是一種消耗，因此在考慮到節(jié)約資源這個(gè)問題上，可以采用人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂眠^的廢棄碳渣或煤灰，其也具有碳的多孔結(jié)構(gòu)，同時(shí)，因?yàn)榱鶅r(jià)鉻在萃取液中是以重鉻酸根的形式存在，而在堿性環(huán)境中，當(dāng)萃取液中的OH-的含量增加到一定程度時(shí)，碳渣對(duì)OH-的吸附就會(huì)達(dá)到平衡態(tài)，從而使溶液不再吸收重鉻酸根離子。因此，在適當(dāng)?shù)膒H環(huán)境中，采用吸附脫色，在保證六價(jià)鉻離子的含量不受影響的同時(shí)去除染料顏色的干擾。也有工廠用碳渣吸附后，發(fā)現(xiàn)六價(jià)鉻的測(cè)定出現(xiàn)負(fù)偏差，即六價(jià)鉻被吸附了，這可能的原因就是萃取液中的OH-的含量太小，碳渣對(duì)OH-的吸附不足就會(huì)使其吸收重鉻酸根離子，從而使得六價(jià)鉻的測(cè)定出現(xiàn)了負(fù)偏差，所以脫色時(shí)必須很好地控制溶液的OH-含量。牛增元等人采用了固相萃取柱脫色法做了研究，此方法是對(duì)萃取液用經(jīng)化學(xué)修飾劑預(yù)處理的石墨化碳黑固相萃取柱對(duì)有色皮革的萃取液進(jìn)行脫色，將各種顏色的萃取液凈化為無(wú)色的溶液，試驗(yàn)在固相萃取柱中引入了化學(xué)修飾劑，在不影響石墨化炭黑柱脫色功能的同時(shí)，能有效阻止石墨化炭黑固相萃取柱對(duì)六價(jià)鉻的吸附，大大提高了回收率，試驗(yàn)表明:在Cr(Ⅵ)水溶液過柱前，石墨化碳黑柱用化學(xué)修飾劑預(yù)處理，這一步驟大大提高了試驗(yàn)的回收率。對(duì)于Cr(Ⅵ)水溶液而言，過柱前柱子不作任何處理，得到的回收率僅為12.5%，當(dāng)加入2mL化學(xué)修飾劑預(yù)處理柱子，回收率達(dá)到95.8%，比不加提高了近8倍;當(dāng)加入4mL化學(xué)修飾劑預(yù)處理時(shí)，回收率更是達(dá)到了100%，但此方法存在的問題在于化學(xué)修飾劑的選擇。
丁紹蘭等人采用了活性炭吸附脫色行吸附脫色，直至將各種顏色的提取液凈化為無(wú)色的溶液[3]，結(jié)果表明:活性炭吸附六價(jià)鉻離子的量，隨pH增高而有所減少，當(dāng)pH值達(dá)到11.0以上時(shí)，活性炭就不再吸附六價(jià)鉻，所以，在脫色過程中，可以在pH=11.0時(shí)進(jìn)行多次吸附，來(lái)達(dá)到理想的脫色效果。通常2次就能達(dá)到滿意的效果，這樣既可彌補(bǔ)一次脫色不能完全脫去顏色的不足，又不會(huì)使六價(jià)鉻離子的含量不會(huì)減少而致使檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。但是此方法的研究只能基于樣液中僅有六價(jià)鉻時(shí)使用，而對(duì)于皮革萃取液中，不僅含有六價(jià)鉻也含有三價(jià)鉻，而當(dāng)pH過高時(shí)就必然會(huì)使三價(jià)鉻氧化為六價(jià)鉻，為了避免三價(jià)鉻被氧化為六價(jià)鉻應(yīng)采取氮?dú)獗Ｗo(hù)措施，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下再在萃取液中加入活性炭脫色劑，振蕩使之完全接觸，過濾，如果過色法做了研究，用活性炭對(duì)萃取液濾后濾液仍然殘留有染料的顏色，重復(fù)以上步驟，進(jìn)行二次脫色，直至萃取液完全消除染料的顏色;活性炭雖然吸附性能優(yōu)良，但由于再生困難，成本高，而且一般應(yīng)用于濃度較低的有色萃取液處理，對(duì)于中小企業(yè)而言，往往需要價(jià)格便宜、原材料易得的吸附劑進(jìn)行脫色。
聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺(PAM)為一種線性高分子聚合物，它不含離解基團(tuán)，在水中也不離解，因此稱為非離子型聚合物，高摩爾質(zhì)量的PAM是重要的吸附劑，是丙烯酰胺單體在引發(fā)劑作用下均聚或共聚所得聚合物的統(tǒng)稱，它作為吸附劑時(shí)的作用有以下2個(gè)方面:①通過物理吸附作用對(duì)有色萃取液中的染料產(chǎn)生較強(qiáng)的結(jié)合力;②高聚合度的線性分子在有色萃取液中保持適當(dāng)?shù)纳煺剐螤�，發(fā)揮吸附架橋鏈接作用，將許多細(xì)小顆粒吸附、聚集在一起，達(dá)到絮凝沉淀的效果。聚丙烯酰胺被廣泛用于有色皮革中六價(jià)鉻檢測(cè)時(shí)采用的吸附劑，其對(duì)顏色去除具有很好的效果，但是由于其顆粒比表面積較小，因此在脫色時(shí)脫色速率很慢，液體流出速度慢，而且容易使吸附劑也透過脫色柱底部的托層。因此當(dāng)皮革萃取液經(jīng)過聚丙烯酰胺脫色柱時(shí)，會(huì)有吸附劑本身顏色的干擾，經(jīng)吸附脫色后的萃取液會(huì)稍顯白色，因此在脫色時(shí)應(yīng)加厚過濾柱的濾網(wǎng)，如棉花，若對(duì)顏色脫色不完全也可進(jìn)行二次脫色。有資料顯示，聚丙烯酰胺對(duì)皮革萃取液有較好的脫色效果，深色皮革萃取液經(jīng)脫色處理后，在磷酸氫二鉀緩沖液中，鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液通過聚丙烯酰胺柱后的回收率大于99%，適于用DIN53314標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定，同時(shí)應(yīng)對(duì)脫色劑用量、溫度、時(shí)間及pH進(jìn)行很好的控制，這些外界條件對(duì)于脫色效果也有很大的影響。
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