T型高效脱色絮凝剂的制备及处理染料废水的应用研究

论文摘要

染料废水有机物浓度高、色度深、含盐量高、水质酸碱度变化大,是难处理的工业废水之一。染料废水处理过程中脱色是难点。脱色剂的种类有很多,脱色效果最好的是缩合物,但处理成本偏高。本文以双氰胺和甲醛为主原料,在一定条件下合成了双氰胺-甲醛脱色絮凝剂,用以处理染料废水,获得了良好效果,证明双氰胺-甲醛絮凝剂是一种有发展前途的絮凝剂。通过设计正交试验优化了双氰胺-甲醛絮凝剂的合成条件,用以处理蒽醌、偶氮类等染料废水,效果良好。絮凝剂与无机混凝剂复合使用处理染料废水,不但获得了良好效果,而且处理成本大大降低。通过试验得出脱色絮凝剂的最佳合成条件是:反应温度70℃～80℃,反应时间3.5h左右,反应各种原料摩尔比为n（双氰胺）:n（甲醛）:n（氯化铵）:n（尿素）:n（亚硝酸钠）为1:2.4:0.7:0.1:0.05,改性剂氯化铵为分批投加。所得产品基本性能为:固体含量52%,密度1.247g/cm3,粘度550mP.s,pH为6,外观为淡黄色、透明有粘性的流动性较好的液体。用双氰胺-甲醛絮凝剂研究了四种染料废水的效果,结果发现:各种染料废水的脱色率均可达99%以上,CODCr去除率也可达60%90%。其中,分散染料废水脱色效果最佳,酸性染料、活性染料废水的脱色效果次之,对于溶解性较大的溴氨酸中间体废水,相对脱色效果较差。采用正交设计方法研究了脱色絮凝剂的配方与合成条件,结果发现:在合成过程中加入一定比例的无机混凝剂（质量分数10%）,控制反应温度在40℃～50℃,反应时间为2小时的条件下制备出的T型复合脱色絮凝剂具有良好的脱色效果。无机混凝剂分别为硫酸亚铁（T1）、三氯化铁（T2）、聚合氯化铝（T3）、硫酸铝（T4）时制备出的脱色絮凝剂,处理活性艳红X-3B和K-2BP染料废水脱色率可达99%以上,CODCr去除率接近80%。用T型脱色絮凝剂处理乌尔曼缩合反应实际生产废水（色度吸光度值25.74、CODCr 11954mg/L）时,效果良好。当投加量650mg/L时,脱色率达90%左右,CODCr去除率65%左右;当实际废水pH<8时,脱色效果最佳。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 染料废水的来源及特点
• 1.2.1 染料废水的来源
• 1.2.2 染料废水的特点
• 1.3 染料废水的处理方法
• 1.3.1 物化法
• 1.3.2 化学法
• 1.3.3 生物法
• 1.4 混凝脱色处理技术
• 1.4.1 无机混凝剂
• 1.4.2 有机混凝剂
• 1.5 双氰胺-甲醛脱色絮凝剂的研究现状
• 1.5.1 双氰胺-甲醛脱色絮凝剂简介
• 1.5.2 双氰胺-甲醛脱色絮凝剂的发展历程
• 1.5.3 双氰胺-甲醛脱色絮凝剂的研究进展
• 1.5.4 双氰胺-甲醛脱色絮凝剂的制备工艺
• 1.5.5 双氰胺-甲醛脱色絮凝剂的优势和存在问题
• 1.6 本课题研究的目的意义、内容及创新点
• 1.6.1 本课题研究的目的意义
• 1.6.2 本课题研究的主要内容
• 1.6.3 本课题的创新点
• 第二章 试验部分
• 2.1 主要试剂原料和仪器
• 2.1.1 试剂和原料
• 2.1.2 主要仪器
• 2.2 试验水样
• 2.2.1 单组分有机水样
• 2.2.2 乌尔曼缩合反应实际生产废水
• 2.3 脱色絮凝剂制备工艺优化试验
• 2.3.1 脱色絮凝剂制备工艺优化-正交试验
• 2.3.2 脱色絮凝剂制备工艺优化-单因素试验
• 2.4 脱色絮凝剂处理染料废水试验
• 2.4.1 脱色絮凝剂处理溴氨酸水溶液试验
• 2.4.2 脱色絮凝剂处理活性染料废水试验
• 2.4.3 脱色絮凝剂处理酸性染料废水试验
• 2.4.4 脱色絮凝剂处理分散染料废水试验
• 2.5 脱色絮凝剂与无机混凝剂复合使用处理活性染料废水试验
• 2.5.1 脱色絮凝剂与硫酸亚铁复合使用处理活性染料废水试验
• 2.5.2 脱色絮凝剂与三氯化铁复合使用处理活性染料废水试验
• 2.5.3 脱色絮凝剂与聚合氯化铝复合使用处理活性染料废水试验
• 2.5.4 脱色絮凝剂与硫酸铝复合使用处理活性染料废水试验
• 2.6 T 系列脱色絮凝剂处理乌尔曼缩合反应实际废水试验
• 2.7 试验装置
• 2.8 试验方法
• 2.8.1 脱色絮凝剂的制备
• 2.8.2 T 型复合脱色絮凝剂的制备
• 2.8.3 絮凝试验方法
• 2.9 分析方法
• 2.9.1 化学需氧量的测定
• 2.9.2 色度去除率的测定
• 2.9.3 固体含量的测定
• 2.9.4 粘度的测定
• 2.9.5 pH 值的测定
• 第三章 脱色絮凝剂制备工艺优化试验
• 3.1 脱色絮凝剂制备工艺优化-正交试验
• 3.2 脱色絮凝剂制备工艺优化-单因素试验
• 3.2.1 甲醛用量对溴氨酸水溶液处理效果的影响
• 3.2.2 氯化铵用量对溴氨酸水溶液处理效果的影响
• 3.2.3 尿素用量对溴氨酸水溶液处理效果的影响
• 3.2.4 亚硝酸钠用量对溴氨酸水溶液处理效果的影响
• 3.2.5 反应温度对溴氨酸水溶液处理效果的影响
• 3.2.6 反应时间对溴氨酸水溶液处理效果的影响
• 3.2.7 改性剂的投加方式对溴氨酸水溶液处理效果的影响
• 3.3 本章小结
• 第四章 脱色絮凝剂处理染料废水试验研究
• 4.1 脱色絮凝剂处理溴氨酸水溶液试验
• 4.1.1 投加量对溴氨酸水溶液处理效果的影响
• 4.1.2 溴氨酸水溶液pH 值对处理效果的影响
• 4.2 脱色絮凝剂处理活性染料废水试验
• 4.2.1 投加量对活性艳红 X-3B 处理效果的影响
• 4.2.2 pH 对活性艳红 X-3B 处理效果的影响
• 4.3 脱色絮凝剂处理酸性染料废水试验
• 4.4 脱色絮凝剂处理分散染料废水试验
• 4.5 本章小结
• 第五章 脱色絮凝剂与无机混凝剂复配处理活性染料废水试验
• 5.1 复合脱色絮凝剂T1 处理活性染料废水试验
• 5.1.1 硫酸亚铁的投加方式对活性艳红 X-3B 处理效果的影响
• 5.1.2 脱色絮凝剂和硫酸亚铁复配质量比对处理效果的影响
• 5.1.3 活性艳红 X-3B 的 pH 对处理效果的影响
• 5.1.4 助凝剂PAM 的投加量对处理效果的影响
• 5.2 复合脱色絮凝剂T2 处理活性染料废水试验
• 5.2.1 脱色絮凝剂与三氯化铁复配质量比对处理效果的影响
• 5.2.2 活性艳红 K-2BP 的 pH 对处理效果的影响
• 5.2.3 复合脱色絮凝剂T2 的投加量对处理效果的影响
• 5.3 复合脱色絮凝剂T3 处理活性染料废水试验
• 5.3.1 脱色絮凝剂与聚合氯化铝复合质量比对处理效果的影响
• 5.3.2 活性艳红 X-3B 的 pH 对处理效果的影响
• 5.4 复合脱色絮凝剂T4 处理活性染料废水试验
• 5.4.1 脱色絮凝剂与硫酸铝复合质量比对处理效果的影响
• 5.4.2 活性艳红 K-2BP 的 pH 对处理效果的影响
• 5.5 本章小结
• 第六章 T 系列脱色絮凝剂处理乌尔曼缩合反应实际废水试验
• 6.1 试验废水的水质特征
• 6.2 脱色絮凝剂处理乌尔曼缩合反应实际废水试验
• 6.2.1 脱色絮凝剂的投加量对处理效果的影响
• 6.2.2 实际废水pH 对处理效果的影响
• 6.3 T1 型絮凝剂处理乌尔曼缩合反应实际废水试验
• 6.3.1 T1 型絮凝剂的投加量对处理效果的影响
• 6.3.2 实际废水pH 对处理效果的影响
• 6.4 T2 型絮凝剂处理乌尔曼缩合反应实际废水试验
• 6.4.1 T2 型絮凝剂的投加量对处理效果的影响
• 6.4.2 实际废水pH 对处理效果的影响
• 6.5 T3 型絮凝剂处理乌尔曼缩合反应实际废水试验
• 6.5.1 T3 型絮凝剂的投加量对处理效果的影响
• 6.5.2 实际废水pH 对处理效果的影响
• 6.6 T4 型絮凝剂处理乌尔曼缩合反应实际废水试验
• 6.6.1 T4 型絮凝剂的投加量对处理效果的影响
• 6.6.2 实际废水pH 对处理效果的影响
• 6.7 本章小结
• 第七章 脱色絮凝剂的制备历程及处理染料废水的机理探讨
• 7.1 脱色絮凝剂制备的反应历程及结构式
• 7.2 脱色絮凝剂处理染料废水的机理
• 7.2.1 电性中和
• 7.2.2 吸附架桥
• 7.3 脱色絮凝剂处理染料废水的规律
• 7.3.1 溴氨酸水溶液
• 7.3.2 活性艳红 X-3B 染料废水
• 7.3.3 活性艳红 K-2BP 染料废水
• 7.3.4 酸性嫩黄2G 染料废水
• 7.3.5 分散嫩黄SE-4GL 染料废水
• 7.4 脱色絮凝剂与无机混凝剂复合使用的效果与规律
• 7.5 本章小结
• 第八章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录