氢氧化镁对染料废水的脱色研究

第21卷第4期2002年8月兰州铁道学院学报(自然科学版)JOURNAL0FLANZH0URAILWAYUNIv]RSITY(NaturalSciences)V0I．21NO．4Aug．2002文章编号：1o01—4373(2002)04～0083—03氢氧化镁对染料废水的脱色研究许力，王九思(兰州铁道学院化工学院，甘肃兰州730070)摘要：采用氢氧化镁对印染工业废水进行脱色处理，研究了pH值、镁盐投加量等对脱色效果的影响，结果表明镁盐具有良好的脱色效果．在镁盐投加量为500mg／L，pH值为11的条件下，脱色率达98％以上，氢氧化镁对直接红染料的饱和吸附量高达2．2045g／g．关键词：脱色；直接染料印染废水；氢氧化镁中图分类号：X788文献标识码：A近年来，由于世界各国环保呼声的日益高涨和环境立法的日趋完善，原来应用于废水处理的一些物料受到限制，例如应用于酸性工业废水和含酸废气处理的碱性物料石灰、烧碱、纯碱等，逐渐被新崛起的弱碱性氢氧化镁所取代．印染废水是对环境危害极大的一类工业废水，其处理难度较大，常规处理办法难以达标。高级处理成本高．因此寻求简单低廉的处理方法特别是脱色方法成为中小型印染厂的主要课题．近年来国内外展开了镁盐的研究【卜5_，其脱色原理是镁盐加碱水解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【1-7]，镁盐法显示了优良的脱色效果．本文对某厂实际印染废水采用镁盐法进行了脱色研究，通过对脱色条件的选择，取得了良好的脱色效果．1实验部分1．1实验废水实验使用的废水取自某印染厂废水排放口，该废水呈棕红色，pH值8．5～9．5，色度120～230倍(用稀释倍数法测定)，悬浮物80～160mg／L，其含染料主要是直接红以及少量直接灰和直接兰，同时含多种助剂．1．2试剂及仪器试剂：MgSO4·7HzO(CP)，CaO(CP)仪器：紫外可见分光光度计，721型分光光度计，PHS一25C型酸度计，800型离心机．收稹日期：2002—05～20作者简介：许力(1965一)。男，湖北武汉人，兰州铁道学院讲师1．3实验过程取100mL印染废水，加入一定量的镁盐，采用CaO作为镁盐(MgSo4·7H2O)水解用的碱化剂，使用酸度计控制pH值，搅拌反应静置后，取上层清液，在3000r／min条件下离心20min，再取上层清液，测定其吸光度，计算脱色率．1．4分析方法pH值用酸度计测定，某一染料的吸收光谱用紫外可见分光光度计测定，离心液吸光度用721型分光光度计在最大波长510nm下，用1crn比色皿，测定处理前后在最大吸收峰处的吸光度值，用吸收峰比色法计算脱色率，脱色率=[1一(A后／A前)]×100％2结果与讨论2．1pH值对脱色率的影响取一定量的印染废水，在镁盐加入量分别是400，800mg／L条件下，用碱化剂CaO调节不同的pH值，测定不同pH值下的脱色率，结果如图1所示．由图1可见，pH值对脱色效果的影响很大，必须严格控制合适的pH范围，pH小于10．5时，脱色率较低，而当pH大于11时，脱色率大于98％．pH值对脱色率的影响，可能主要是由于pH值不同时，镁盐水解产生的Mg(OH)2量不同所造成的．根据Mg(OH)2沉淀溶解平衡可以大约计算出Mg(OH)2产生沉淀7乏完全沉淀的pH值分别是9．5和11．0．维普资讯http://www.cqvip.com兰州铁道学院学报(自然科学版)第2l卷＼窑pH图lpH值对脱色率的影响这与实验结果是一致的．因此，废水处理的pH值在11以上为宜．2，2镁盐投加量对脱色率的影响镁盐的投加量与染料废水的初始浓度及残余浓度有关，染料的初始浓度愈高，残存浓度要求愈低，则镁盐的投加量愈大，这主要是脱色效果很大程度上受Mg(OH)2的量的直接影响，图2是在pH=11的条件下，不同镁盐投加量与脱色率的关系．＼簪馨图2镁盐投加量对脱色率的影响由图2可见，对本文研究的废水体系，镁盐投加量大于500mg／L时，脱色率达98％以上，因此合适的镁盐投加量为500mg／'L．2．3Mg(OH)2对直接红的吸附等温线固定镁盐投加量l000mg／L，pH=11，测定100mL染料溶液处理后清液中染料的残留浓度C。，结果见表l(其染料的残留浓度用分光光度法测定)表1不同染料浓度下的脱色效果以C。对Co／(C—c。)作图成一直线，见图3．符合朗格缪尔吸附规律：图3C0对c0／(C—C0)关系图q或—L：——L+—Lc0。qOK()qO(TIt)式中：q为吸附量，g／g；q。为饱和吸附量，g／g；C为吸附质起始浓度；C。为吸附质平衡浓度，mg／L；K为常数，V为溶液量，L；本实验采用0．1L，m为吸附剂Mg(OH)2的量，mg；由镁盐水解方程及投加量确定，本实验中m=23．58mg．由直线的斜率