活性炭对染料废水的脱色研究
摘 要摘 要本文介绍了我国的染料废水现状和它的危害，以及对染料废水的常用的处理方法。介绍了活性炭的应用以及其在染料废水处理方面的应用，简述了活性炭对染料废水的去除和脱色处理的的影响因素。本次实验主要考察了反应时间、反应温度、pH、活性炭投加量对活性炭吸附的影响。这次实验用了活性大红、直接紫染料作为原料，采用控制变量法对各种影响因素进行对比分析。实验表明活性炭吸附方法对染料废水的去除效果是十分不错的，活性炭对直接染料的去除效果比活性染料的好。活性炭投加量、反应温度、反应时间对去除效果的影响比较明显，pH对去除效果的影响相对比较差一点。本次实验说明活性炭吸附对染料废水脱色是一个比较高效的方法。关键词:染料废水；活性炭；脱色目 录
第一章 绪论 5
1.1 染料废水 5
1.1.1 染料废水概述 5
1.1.2 染料废水来源 5
1.1.3 染料废水的特征 3
1.1.4 染料废水的危害 4
1.1.5 染料废水治理的国内外研究现状 5
1.2 活性炭 9
1.2.1 活性炭概述 9
1.2.2 活性炭的应用 10
1.3 活性炭在染料废水中的应用 11
第二章 实验部分 12
2.1 实验目的 12
2.2 实验仪器和试剂 12
2.2.1 实验仪器 12
2.2.2 实验试剂 13
2.3 实验原理 13
2.3 实验步骤 13
2.3.1 最大吸收波长的测定 13
2.3.2 标准曲线的测定 14
2.3.3投加量对脱色效率的影响 14
2.3.4 pH对脱色效率的影响 14
2.3.5 温度对脱色效率的影响 15
2.3.6 时间对脱色效率的影响 15
第三章 实验结果与分析 16
3.1 最大吸收波长的测定 16
3.2 制作标准曲线 18
3.3 投加量对脱色率的影响 20
3.4 pH对脱色效率的影响 22
3.5 温度对脱色率的影响
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率的影响 14
2.3.5 温度对脱色效率的影响 15
2.3.6 时间对脱色效率的影响 15
第三章 实验结果与分析 16
3.1 最大吸收波长的测定 16
3.2 制作标准曲线 18
3.3 投加量对脱色率的影响 20
3.4 pH对脱色效率的影响 22
3.5 温度对脱色率的影响 24
3.6 反应时间对脱色率的影响 26
结 论 28
致 谢 29
参考文献 30
第一章 绪论
1.1 染料废水
1.1.1 染料废水概述
纺织工业是华夏长久以来的国民经济支柱产业，是中国在国际竞争相对来讲比较有优势的重要产业，对增加国民的收入、扩大就业和出口、提高城镇化的水平、资金的积累、繁荣现有市场、带动有关的产业发展和促进经济的发展有着非常重要作用。近年来我国的纺织染料工业正在以非常快的速度发展着，目前中国的染料产量非常大，年产量可达90万吨，这些染料废水造成了非常严重的污染，是重点污染源之一。在染料行业中，产品的品种比较繁多，而且其生产工艺比较复杂。染料工业生产的的产品主要应用在了纺织品、橡胶、皮革、食品和涂料等很多的领域。染料按照特点可分为硫化染料、还原染料、酸性染料、分散染料、直接染料、活性染料、酸性染料等[1]。按化学组成成分的不同染料又可以分为有机染料和无机染料两个大类。如果按照其来源又可以将燃料分为天然染料和人造染料两个大类，其中在生活中使用最多的染料是人造染料。这些染料在生产和使用的过程中会产生量非常大的难处理难度相当高的废水。中国每年会有6.5亿吨左右的染料废水排放量，大量的废水排放造成了自然水体污染和土地的污染。根据数据显示，每排放1t的染料废水就会使20t的自然水体被污染[2]。在2000年的时候，中国已经被评为13个贫水国之一[3]，染料废水的排放让我国的水资源形势变得更加得严峻。
1.1.2 染料废水来源
纺织工业产生的纺织工业废水中染料废水污染比较严重，而且染料废水成分各式各样，色度相对比较高，产生的废水水量大，有毒物质很多而且对环境的污染比较严重。染料废水的产生来源主要是染料生产的中间体企业，是印染过程中排放的浆料、助剂等组成。中国是染料大国，产能和贸易量都是世界第一，能生产十一大类550多种染料。染料废水指的是在染料和颜料的生产过程中产生和排出的废水，根据相关的统计，合成染料在处理过程和生产过程中，有将近百分之十二是以废水的形式排出的[4]。染整指棉、化纤及混纺布的退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等过程。中国的纺织工业量很大，浓度相对比较高，废水的产生量大，对水环境的污染构成了严重的威胁。就纺织工业而言，其中的印染废水产生的污染最为严重。
退浆废水：
退浆一般的是使用化学的药剂把纺织物上带的浆料退除（被酶分解或水解成为水溶性的分解物），与此同时也会除去纤维本身含有的部分杂质。虽然产生的退浆废水的废水量比较少，但是它带来的污染比较严重，是印染废水有机物比较重要的来源。纯棉的纺织产品采用淀粉作为浆料时，退浆废水中BOD5的含量将近占整个印染废水中含量的二分之一。当采用CMC或PVA化学浆料的时候，废水的BOD5虽然下降，但是COD上升，使得废水更难处理。因此PVA浆料是使得印染废水处理效果不太好的主要原因。
煮炼废水：
煮炼是在退浆之后进行的流程，纤维中含有的蜡质、油脂和果胶等多种杂质是采用表面活性剂和热碱液来去除的，以至于处理后的废水呈碱性而且还带褐色。煮炼一般是要在温度比较高和碱性的条件下进行的，因为这样能保证漂白和染整过程的加工质量。煮炼废水的排放温度比较高，产生的水量大，水呈碱性，并且废水中含有纤维素、蜡质、碱、表面活性剂等物质，废水中含有的BOD5和COD的量高达数千毫克每升。
漂白废水：
漂白工艺一般是用氧化剂（比如亚氯酸钠、次氯酸钠、双氧水等）来去除掉纤维表面和内部所含有的色质。漂白废水用水量比较大，所以产生的废水水量比较大，但是他的污染程度却相对其它环节来讲比较低，是比较清洁的废水，这种可以直接排放掉，或者也可以经过处理后循环利用。
丝光废水：
为了提高纤维对对染料的吸收和纤维的光泽，麻、棉等纤维素纤维的织物和纱线一般都需要进行丝光处理（烧碱浴处理）。为了提高纤维的张力强度和增加它表面光泽丝光，以及降低收缩率，我们需要把织物放在氢氧化钠浓溶液中进行处理，这样的过程就是丝光。丝光处理工序后排出的废水是淡碱液，这种非也可以使用多效蒸发等方法来使其回收，但是仍然有相当一部分废碱液会作为废水来排放，所以丝光废水一般情况排出比较少，这种经过工艺重复使用的过程使得最终排出的废水仍呈强碱性，而且废水中BOD5、COD以及SS值均较高。
染色废水：
对于不同的纤维原料或者产品的加工，使用的染料、助剂和染色的方法是有差别的，而且加上不同的染料有着不同的上染性能以及染料浓度等的不同。这些差别使得染色废水的水质的变化会非常地大。染料废水色泽比较深，产生的水量一般比较大，水中含有浆料和表面活性剂等，水一般是碱性的，水中化学需氧量比生化需氧量高，可生化的性能相对比较差。
印花
第一章 绪论 5
1.1 染料废水 5
1.1.1 染料废水概述 5
1.1.2 染料废水来源 5
1.1.3 染料废水的特征 3
1.1.4 染料废水的危害 4
1.1.5 染料废水治理的国内外研究现状 5
1.2 活性炭 9
1.2.1 活性炭概述 9
1.2.2 活性炭的应用 10
1.3 活性炭在染料废水中的应用 11
第二章 实验部分 12
2.1 实验目的 12
2.2 实验仪器和试剂 12
2.2.1 实验仪器 12
2.2.2 实验试剂 13
2.3 实验原理 13
2.3 实验步骤 13
2.3.1 最大吸收波长的测定 13
2.3.2 标准曲线的测定 14
2.3.3投加量对脱色效率的影响 14
2.3.4 pH对脱色效率的影响 14
2.3.5 温度对脱色效率的影响 15
2.3.6 时间对脱色效率的影响 15
第三章 实验结果与分析 16
3.1 最大吸收波长的测定 16
3.2 制作标准曲线 18
3.3 投加量对脱色率的影响 20
3.4 pH对脱色效率的影响 22
3.5 温度对脱色率的影响
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
率的影响 14
2.3.5 温度对脱色效率的影响 15
2.3.6 时间对脱色效率的影响 15
第三章 实验结果与分析 16
3.1 最大吸收波长的测定 16
3.2 制作标准曲线 18
3.3 投加量对脱色率的影响 20
3.4 pH对脱色效率的影响 22
3.5 温度对脱色率的影响 24
3.6 反应时间对脱色率的影响 26
结 论 28
致 谢 29
参考文献 30
第一章 绪论
1.1 染料废水
1.1.1 染料废水概述
纺织工业是华夏长久以来的国民经济支柱产业，是中国在国际竞争相对来讲比较有优势的重要产业，对增加国民的收入、扩大就业和出口、提高城镇化的水平、资金的积累、繁荣现有市场、带动有关的产业发展和促进经济的发展有着非常重要作用。近年来我国的纺织染料工业正在以非常快的速度发展着，目前中国的染料产量非常大，年产量可达90万吨，这些染料废水造成了非常严重的污染，是重点污染源之一。在染料行业中，产品的品种比较繁多，而且其生产工艺比较复杂。染料工业生产的的产品主要应用在了纺织品、橡胶、皮革、食品和涂料等很多的领域。染料按照特点可分为硫化染料、还原染料、酸性染料、分散染料、直接染料、活性染料、酸性染料等[1]。按化学组成成分的不同染料又可以分为有机染料和无机染料两个大类。如果按照其来源又可以将燃料分为天然染料和人造染料两个大类，其中在生活中使用最多的染料是人造染料。这些染料在生产和使用的过程中会产生量非常大的难处理难度相当高的废水。中国每年会有6.5亿吨左右的染料废水排放量，大量的废水排放造成了自然水体污染和土地的污染。根据数据显示，每排放1t的染料废水就会使20t的自然水体被污染[2]。在2000年的时候，中国已经被评为13个贫水国之一[3]，染料废水的排放让我国的水资源形势变得更加得严峻。
1.1.2 染料废水来源
纺织工业产生的纺织工业废水中染料废水污染比较严重，而且染料废水成分各式各样，色度相对比较高，产生的废水水量大，有毒物质很多而且对环境的污染比较严重。染料废水的产生来源主要是染料生产的中间体企业，是印染过程中排放的浆料、助剂等组成。中国是染料大国，产能和贸易量都是世界第一，能生产十一大类550多种染料。染料废水指的是在染料和颜料的生产过程中产生和排出的废水，根据相关的统计，合成染料在处理过程和生产过程中，有将近百分之十二是以废水的形式排出的[4]。染整指棉、化纤及混纺布的退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等过程。中国的纺织工业量很大，浓度相对比较高，废水的产生量大，对水环境的污染构成了严重的威胁。就纺织工业而言，其中的印染废水产生的污染最为严重。
退浆废水：
退浆一般的是使用化学的药剂把纺织物上带的浆料退除（被酶分解或水解成为水溶性的分解物），与此同时也会除去纤维本身含有的部分杂质。虽然产生的退浆废水的废水量比较少，但是它带来的污染比较严重，是印染废水有机物比较重要的来源。纯棉的纺织产品采用淀粉作为浆料时，退浆废水中BOD5的含量将近占整个印染废水中含量的二分之一。当采用CMC或PVA化学浆料的时候，废水的BOD5虽然下降，但是COD上升，使得废水更难处理。因此PVA浆料是使得印染废水处理效果不太好的主要原因。
煮炼废水：
煮炼是在退浆之后进行的流程，纤维中含有的蜡质、油脂和果胶等多种杂质是采用表面活性剂和热碱液来去除的，以至于处理后的废水呈碱性而且还带褐色。煮炼一般是要在温度比较高和碱性的条件下进行的，因为这样能保证漂白和染整过程的加工质量。煮炼废水的排放温度比较高，产生的水量大，水呈碱性，并且废水中含有纤维素、蜡质、碱、表面活性剂等物质，废水中含有的BOD5和COD的量高达数千毫克每升。
漂白废水：
漂白工艺一般是用氧化剂（比如亚氯酸钠、次氯酸钠、双氧水等）来去除掉纤维表面和内部所含有的色质。漂白废水用水量比较大，所以产生的废水水量比较大，但是他的污染程度却相对其它环节来讲比较低，是比较清洁的废水，这种可以直接排放掉，或者也可以经过处理后循环利用。
丝光废水：
为了提高纤维对对染料的吸收和纤维的光泽，麻、棉等纤维素纤维的织物和纱线一般都需要进行丝光处理（烧碱浴处理）。为了提高纤维的张力强度和增加它表面光泽丝光，以及降低收缩率，我们需要把织物放在氢氧化钠浓溶液中进行处理，这样的过程就是丝光。丝光处理工序后排出的废水是淡碱液，这种非也可以使用多效蒸发等方法来使其回收，但是仍然有相当一部分废碱液会作为废水来排放，所以丝光废水一般情况排出比较少，这种经过工艺重复使用的过程使得最终排出的废水仍呈强碱性，而且废水中BOD5、COD以及SS值均较高。
染色废水：
对于不同的纤维原料或者产品的加工，使用的染料、助剂和染色的方法是有差别的，而且加上不同的染料有着不同的上染性能以及染料浓度等的不同。这些差别使得染色废水的水质的变化会非常地大。染料废水色泽比较深，产生的水量一般比较大，水中含有浆料和表面活性剂等，水一般是碱性的，水中化学需氧量比生化需氧量高，可生化的性能相对比较差。
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