氢氧化镁对水溶性阴离子染料废水脱色的研究

第17卷1998年第1期1月环境化学ENVIR()NMENTAIJCHEMISTRYVol.17,No.1January1998氢氧化镁对水溶性阴离子染料废水脱色的研究许冲贾智萍姜兆春(中国科学院生态环境研究中心,一l匕京,100085)摘要本文研究了氢氧化镁对水溶性阴离子染料模拟废水的脱色规律及机理.结果表明镁盐法具有优异的脱色效果.例如,染料浓度10m;·l一‘,镁盐投加量lo00mg·l一,,用Cao调至pH10.9一15,十种被研究的水溶性阴离子染料的脱色平均值在9%以上.吸附机理属于离子吸附.关键词:脱色,水溶性阴离子染料,氢氧化镁,离子吸附.水溶性染料污水处理难度较大,常规办法难以达标,高级处理成本高.近年来国内外开展了镁盐法的研究,一3口,原理是镁盐加碱水解生成带正电荷的氢氧化镁固体,它强烈吸附带负电荷的阴离子染料而使染料废水脱色.镁盐法显示出优良的脱色效果,但研究的广度和深度不够,为了使镁盐法实用化,本文进行了更深入的研究工作.1实验部分实验用的水溶性阴离子染料包括:活性染料:活性艳红K一ZBP,活性嫩黄KD一3G,狄利玛林艳绿和狄利玛林湖蓝X一G.直接染料:直接黄RL,拜尔锡利红F3B,直接耐晒翠蓝Gl一和直接耐晒黑B.酸性染料:普拉红B,酸性品红6B.共计三类10种染料.硫酸镁,氢氧化钠和氧化钙皆为化学纯试剂.镁盐(指MgSO4·7H20)水解用的碱化剂,考虑到印染工业的实际情况,采用Na()H和Cao两种.用Na()H时,在笔式pH计搅拌下,将Na()H溶液滴入染料与镁盐的混合液中,加碱完毕读取pH值,并加入少量阴性聚丙烯酞胺高分子絮凝剂促凝,滤去絮体,中和后测定滤液中染料残余浓度.用cao时,将染料与镁盐的混合液倒入装cao的烧杯中,其余步骤同上.单个染料的浓度用72光栅分光光度计测定.混合染料的色度采用稀释倍数法测定.2结果与讨论1期许坤等:氢氧化镁对水溶性阴离子染料废水脱色的研究2.1pH值对脱色效果的影响含有镁盐的模拟染料溶液,分别用NaOH与CaO调节pH,试液中染料残余浓度随pH的变化示于图1.从图1可见,pH值对脱色效果影响很大,须严格控制合适的pH范围.以CaO为碱化剂时,染料的残余浓度低且合适的pH范围宽,当染料初浓度低时更甚.一般情况下(指染料起始浓度10omg·l一‘,镁盐投加量looomg·l一‘,下同),合适的pH值为10.9一n.5.而以NaOH为碱剂时,残余浓度较高且pH范围窄.一般情况下,合适的pH值为10.8一n.0.这可能由于钙离子与染料成盐同Mg(OH)2共沉淀所致.因此,最好采用Cao为碱化剂或在钙盐存在下使用NaOH碱化.爪rllL“fl一户1.卜“卜l一esesl仁l{鱼0日4,/一一·多之超径一盆二』,115〔)12t)0图1pH与染料残余浓度的关系(l)活性嫩黄600mg·l一’,镁盐2000mg·l一‘,cao为碱化剂(2)活性嫩黄200mg·l一’,镁盐1000mg·l一‘,Cao为碱化剂(3)活性嫩黄600叱·l一’,镁盐2000mg·l一‘,NaOH为碱化剂Fig.1TherelationbetweenpHandeoneentrationofresidualdye2.2镁盐投加量对脱色效果的影响镁盐的投加量与染料的初始浓度及残余浓度有关,染料的初浓度愈高,残存浓度要求愈低,则镁盐投加量愈大.染料100mg·1一’情况下镁盐投加量大于80mg·l一’,以1000mg·l一‘为宜,见图2.”!1111.|!l|11!|!nnn自汽户nj呀一·切日,妊担。厅镁盐投加里/nlgl_t__鱼」‘j匕d~~500100U镁盐仗加觉了g图2镁盐投加量与染料残余浓度的关系A:CaO为碱化剂,pH12.3,染料为活性嫩黄;B:NaOH为碱化剂,pH11.0,Fig.2Therelationbetweenmagnesiumsaltdosageandeoneentration染料为活性嫩黄ofresidualdye2.3吸附等温线环境化学17卷固定镁盐投加量l000mg·1一’,改变染料初始浓度ci,用NaOH调节pH一n.o,测定滤液中残余浓度CO.结果见表1.表1不同染料浓度下的脱色效果Table1Theeffieieneyofeolourremovalunderdifferentoriginaldyeeoneentraeion拜尔锡利红F一3B(直接)活性嫩黄KR3GCo(mg·l一1)C￡一Co(mg·l一1)C。C:一CoX100C.(mg·l一l)e。C一CoCO(mg·l一1)(mg·l一1)C一CoX10000ƒU00Lao亡JO」匕,曰左通左几”a13产nŽ卜Ž396.6444.7飞』2一152.8197.9347.2bt了00八j亡J月了OJOC乙n