今天為大家介紹的是有色皮革廢水吸附脫色劑種類
吸附劑特點
大的比表面、適宜的孔結(jié)構(gòu)及表面結(jié)構(gòu);對吸附質(zhì)有強烈的吸附能力;一般不與吸附質(zhì)和介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng);制造方便，容易再生;有良好的機械強度等。
吸附過程
階段為染料擴散通過水膜而到達吸附劑表面(膜擴散);第二階段為染料在孔隙內(nèi)擴散;第三階段為染料在吸附劑內(nèi)表面發(fā)生吸附。
常用的吸附劑包括可再生吸附劑如活性炭、離子交換纖維等和不可再生吸附劑，如各種天然礦物(膨潤土、硅藻土)、工業(yè)廢料(煤渣、粉煤灰)及天然廢料(木炭、鋸屑)等。
活性炭
活性炭是由動物性炭、木炭、瀝青炭等含炭為主的物質(zhì)，經(jīng)高溫炭化和活化而成。活性炭的孔隙是由于炭在活化過程中無組織的炭素和炭成分被消耗后，在基本微晶間(非晶部分)留下的空間。在活化過程中微晶間產(chǎn)生了形狀不同、大小不一的孔隙，由于這些孔隙的作用，特別是微孔提供了巨大的表面積，使得活性炭具有很高的吸附性能;在所有的吸附劑中，活性炭是目前有色皮革脫色比較常用的脫色劑，它包括粒狀活性炭、粉狀活性炭和活性炭纖維等，其中比較常用的是粉狀活性炭。它可以有效去除有色萃取液中的活性染料、堿性染料、偶氮染料;活性炭微孔多、大中孔不足、親水性強，限制了大分子及疏水性染料的擴散，適用于分子質(zhì)量不超過400的水溶性染料分子脫色，對大分子或疏水性染料的脫色效果較差;而對于水溶性的染料，吸附速率快，脫色效果好，但由于易于飽和，不宜用于高濃度有色萃取液處理;而在一定條件下，活性炭不僅可以去除顏色而且能吸附某些重金屬離子(如:Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mn2+)。此外，活性炭的粒度、用量、溫度、時間及pH，也影響活性炭的吸附效果;采用活性炭吸附脫色時要特別注意pH值的控制，首先要調(diào)節(jié)pH值為堿性。粉狀吸附劑一般比顆粒吸附劑的脫色效果好，粒度在160～200目范圍內(nèi)吸附率比較高;吸附達平衡前，活性炭用量越多，吸附率越高;離子強度越高，吸附率則越低。
低溫時吸附率較高而高溫時吸附率則會下降;隨著脫色時間的增加脫色率會隨著升高。雖然活性炭吸附脫色具有很多優(yōu)點，但是采用活性炭對資源也是一種消耗，因此在考慮到節(jié)約資源這個問題上，可以采用人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂眠^的廢棄碳渣或煤灰，其也具有碳的多孔結(jié)構(gòu)，同時，因為六價鉻在萃取液中是以重鉻酸根的形式存在，而在堿性環(huán)境中，當(dāng)萃取液中的OH-的含量增加到一定程度時，碳渣對OH-的吸附就會達到平衡態(tài)，從而使溶液不再吸收重鉻酸根離子。因此，在適當(dāng)?shù)膒H環(huán)境中，采用吸附脫色，在保證六價鉻離子的含量不受影響的同時去除染料顏色的干擾。也有工廠用碳渣吸附后，發(fā)現(xiàn)六價鉻的測定出現(xiàn)負偏差，即六價鉻被吸附了，這可能的原因就是萃取液中的OH-的含量太小，碳渣對OH-的吸附不足就會使其吸收重鉻酸根離子，從而使得六價鉻的測定出現(xiàn)了負偏差，所以脫色時必須很好地控制溶液的OH-含量。牛增元等人采用了固相萃取柱脫色法做了研究，此方法是對萃取液用經(jīng)化學(xué)修飾劑預(yù)處理的石墨化碳黑固相萃取柱對有色皮革的萃取液進行脫色，將各種顏色的萃取液凈化為無色的溶液，試驗在固相萃取柱中引入了化學(xué)修飾劑，在不影響石墨化炭黑柱脫色功能的同時，能有效阻止石墨化炭黑固相萃取柱對六價鉻的吸附，大大提高了回收率，試驗表明:在Cr(Ⅵ)水溶液過柱前，石墨化碳黑柱用化學(xué)修飾劑預(yù)處理，這一步驟大大提高了試驗的回收率。對于Cr(Ⅵ)水溶液而言，過柱前柱子不作任何處理，得到的回收率僅為12.5%，當(dāng)加入2mL化學(xué)修飾劑預(yù)處理柱子，回收率達到95.8%，比不加提高了近8倍;當(dāng)加入4mL化學(xué)修飾劑預(yù)處理時，回收率更是達到了100%，但此方法存在的問題在于化學(xué)修飾劑的選擇。
丁紹蘭等人采用了活性炭吸附脫色行吸附脫色，直至將各種顏色的提取液凈化為無色的溶液[3]，結(jié)果表明:活性炭吸附六價鉻離子的量，隨pH增高而有所減少，當(dāng)pH值達到11.0以上時，活性炭就不再吸附六價鉻，所以，在脫色過程中，可以在pH=11.0時進行多次吸附，來達到理想的脫色效果。通常2次就能達到滿意的效果，這樣既可彌補一次脫色不能完全脫去顏色的不足，又不會使六價鉻離子的含量不會減少而致使檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。但是此方法的研究只能基于樣液中僅有六價鉻時使用，而對于皮革萃取液中，不僅含有六價鉻也含有三價鉻，而當(dāng)pH過高時就必然會使三價鉻氧化為六價鉻，為了避免三價鉻被氧化為六價鉻應(yīng)采取氮氣保護措施，在氮氣保護下再在萃取液中加入活性炭脫色劑，振蕩使之完全接觸，過濾，如果過色法做了研究，用活性炭對萃取液濾后濾液仍然殘留有染料的顏色，重復(fù)以上步驟，進行二次脫色，直至萃取液完全消除染料的顏色;活性炭雖然吸附性能優(yōu)良，但由于再生困難，成本高，而且一般應(yīng)用于濃度較低的有色萃取液處理，對于中小企業(yè)而言，往往需要價格便宜、原材料易得的吸附劑進行脫色。
聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺(PAM)為一種線性高分子聚合物，它不含離解基團，在水中也不離解，因此稱為非離子型聚合物，高摩爾質(zhì)量的PAM是重要的吸附劑，是丙烯酰胺單體在引發(fā)劑作用下均聚或共聚所得聚合物的統(tǒng)稱，它作為吸附劑時的作用有以下2個方面:①通過物理吸附作用對有色萃取液中的染料產(chǎn)生較強的結(jié)合力;②高聚合度的線性分子在有色萃取液中保持適當(dāng)?shù)纳煺剐螤�，發(fā)揮吸附架橋鏈接作用，將許多細小顆粒吸附、聚集在一起，達到絮凝沉淀的效果。聚丙烯酰胺被廣泛用于有色皮革中六價鉻檢測時采用的吸附劑，其對顏色去除具有很好的效果，但是由于其顆粒比表面積較小，因此在脫色時脫色速率很慢，液體流出速度慢，而且容易使吸附劑也透過脫色柱底部的托層。因此當(dāng)皮革萃取液經(jīng)過聚丙烯酰胺脫色柱時，會有吸附劑本身顏色的干擾，經(jīng)吸附脫色后的萃取液會稍顯白色，因此在脫色時應(yīng)加厚過濾柱的濾網(wǎng)，如棉花，若對顏色脫色不完全也可進行二次脫色。有資料顯示，聚丙烯酰胺對皮革萃取液有較好的脫色效果，深色皮革萃取液經(jīng)脫色處理后，在磷酸氫二鉀緩沖液中，鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液通過聚丙烯酰胺柱后的回收率大于99%，適于用DIN53314標(biāo)準(zhǔn)測定，同時應(yīng)對脫色劑用量、溫度、時間及pH進行很好的控制，這些外界條件對于脫色效果也有很大的影響。
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