发布于：2007-12-09 12:43:09
来自：环保工程/水处理
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近年来，我国的环境保护工作得到了各级政府的充分重视，尤其是在污水处理方面得到了长足的发展。但是，对于染料行业产生的废水，目前在我国还是较难治理的行业性废水之一。
染料行业产生的废水，主要来源于染料及染料中间体生产行业，有产品、中间体结晶的母液、生产过程中流失的物料及冲刷地面的污水等组成。由于染料产品种类多变化快，并朝着抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向发展，从而使染料废水处理难度加大，对环境的危害日益严重。
新生态二氧化锰吸附法对直接大红染料废水处理的实验研究
一、染料废水的特点及处理难点
染料废水具有水质成分复杂、 COD浓度高、色度高、色度深、可生化性差和毒性大等特点。
染料废水有两大处理难点，一是BOD／COD值较小，可生化性差，不利于生化处理；二是色度高，且组分复杂，脱色问题难解决。
直接大红染料废水具备了上述染料废水的特点，是较难处理的染料废水之一。我们针对直接大红染料废水，利用新生态二氧化锰处理进行（MnO2）了实验研究。
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只看楼主 我来说两句-
chixiaodao
沙发
五、新生态二氧化锰处理直接大红染料废水的实用性及前景
2007-12-09 12:45:09
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chixiaodao
板凳
四、不同因素对染料废水中COD去除率的影响
2007-12-09 12:44:09
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加载更多新生态二氧化锰作为一种新型染料废水处理药剂对直接大红4B染料废水具有广泛的实用性。研究结果显示，新生态二氧化锰表现出三大特点：吸附速度快、吸附容量大、药剂投加量小、去除效果明显；易于固液分离去除，不会引起二次污染；操作简便快速，无需复杂设备。
新生态二氧化锰的三个特点使我们在处理直接大红染料废水的领域中，开创了一个新纪元。这种方法不仅工艺流程简单，便于操作，而且价格低廉，大大降低了处理成本，且不易于产生二次污染，所以可广泛应用于主要以工业污水为主要水源的污水厂中。综上所述，以新生态二氧化锰处理直接大红4B染料废水的方法具有很好的处理效果，有良好的应用前景。
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首先，我们逐步加入不同量的新生态二氧化锰，同时根据COD去除率的变化来对比不同新生态二氧化锰投加量对直接大红4B染料废水中COD去除率的影响。请见下表。
表1 不同新生态二氧化锰投加量对COD去除结果
MnO2投加量（mg） COD (mg/L) COD去除率(%)
10 49.36 65.42
20 34.336 75.64
30 25.75 81.96
50 21.46 84.97
实验条件：MnO2投加量30mg，pH=1.0，t=30min，原水COD=142.75mg/L，T=20℃
根据以上实验数据，做出以下曲线图，根据曲线图分析新生态二氧化锰投加量对COD去除率的影响。请见下图。
图1 二氧化锰投加量对废水中COD的影响
图2 新生态二氧化锰投加量对废水中COD去除率的影响
由上述数据可以看出，新随着新生态二氧化锰投加量的增加,其在染料废水中的反应式(1) 为生态二氧化锰投加量为50mg/L 时，废水中COD的去除率最高。图中曲线趋势为，随着新生态二氧化锰投加量的增多，COD的去除率越高。这说明了，在佳化pH值范围内,
≡MnOH+H+→≡MnOH2+（质子化表面） （1）
向右移动，使得新生态二氧化锰表面质子化数量增多，因此可以吸附更多的荷负电的阴离子。但是由于在投加30mg/L时，去除率变化并不明显，而且过多投加新生态二氧化锰会造成二氧化锰沉淀，会造成二次污染，故认为投加量为30mg/L最好。
再分析新生态二氧化锰对COD的影响之后，我们又研究了pH值对COD去除率的影响。
现讨论不同pH值对COD去除率的影响，比较数据请见下表。
表2 不同pH值COD去除结果
pH值 COD (mg/L) COD去除率(%)
0.5 42.78 70.02
1.0 34.33 75.94
2.0 52.75 62.96
3.0 62.23 56.40
6.0 96.57 32.34
实验条件：MnO2投加量30mg，t=30min，原水COD=142.75mg/L，T=20℃
图3 pH对废水中COD的影响
图4 pH对废水中COD去除率的影响
从CODcr测定结果可以看出：当pH<1.0时，COD去除率较高，且去除率从70.02%-75.94%之间。由反应式（1）可知，≡MnOH的-OH吸附H+，就使吸附材料带正电吸附染料。因此，当pH<1.0时，pH增加，使得新生态二氧化锰表面质子化，吸附带正电的染料分子；而pH>1.0时，[H+]降低，质子化数量减少，所以去除率降低。pH在0.5-1.0之间时，溶液呈强酸性，故[OH-]很小，只能吸附少量H+，质子化数量减少，吸附能力下降。当pH在1.5-2.4之间是等电点，由于吸附材料不带电，OH-吸附大量H+，使得吸附材料不带电，吸附能力下降，COD值增高，去除率增大。所以，pH=1.0时，去除率最好。
温度对染料废水中的COD也有着极大的影响，对比见下表。
表3 温度对废水COD的影响
温度（℃） COD值（mg/L） COD去除率（%）
20 25.75 81.69
30 23.61 83.46
40 30.04 78.23
50 36.63 74.34
60 21.46 84.97
实验条件：MnO2投加量30mg，t=20min，原水COD=142.75mg/L，T=20℃
图5 温度对废水中COD的影响
图6 温度对废水中COD去除率的影响
以上数据说明，除40℃ 、50℃两点外，COD去除率大概呈升高趋势，温度为30℃时，对大直红4B染料废水中COD的去除率最好。这说明，在配制新生态二氧化锰时，由于误差使配置新生态二氧化锰（MnO2）的高锰酸钾过量。在50℃之前，MnO2随着温度的增加，分子表面活化能增大，从而使更多的MnO2分子表面质子化，使 COD去除率升高。到了50℃，过量的KMnO4开始发生反应，反应式如下：
4KMnO4=2K2O+4 MnO2↓（2）
此时，大部分热量用于以上反应方程式，使COD去除率降低。当60℃时，反应进行完全，生成了二氧化锰沉淀，新生成的二氧化锰也加入到反应中去。因此，在60℃之后，COD量随着温度的升高而降低。
综上所述，当pH=1.0，温度为30℃，二氧化锰悬浮液投加量为30 mg/L时，对大直红染料废水的COD去除是完全合适的。
通过以上实验研究，结果发现，新生态二氧化锰显示出很好的脱色效果，吸附容量很高。对直接大红4B染料废水中COD的去除高达81.4%。
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