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基本信息

項(xiàng)目名稱：
改性竹粉在染料廢水中的運(yùn)用
小類：
能源化工
簡介：
通過試驗(yàn)初步研究吸附劑吸附廢水中，堿濃度、活化時(shí)間、料液比對吸附量的影響，優(yōu)化出吸附印染廢水的最佳條件。從正交試驗(yàn)分析可得最佳條件為料液比為1:45，堿濃度3mol/L，活化24h。測定了不同條件活化的竹粉各成分的含量的變化，初步判定竹粉處理染料廢水的有效成分為纖維素。對改性前后的竹粉進(jìn)行紅外光譜分析，結(jié)果顯示活化后的竹粉中羥基和羧基的數(shù)量明顯增加。為印染廢水處理提供了一種新的處理劑。
詳細(xì)介紹：
印染廢水水量大、濃度高、色度深、毒性強(qiáng)、pH波動大，是難處理的工業(yè)廢水之一。它的大量排放嚴(yán)重污染環(huán)境，破壞生態(tài)平衡。針對上述問題，分析了印染廢水的現(xiàn)狀與特點(diǎn)，同時(shí)從物理、化學(xué)和生物三個(gè)方面著重分析了處理印染廢水的方法，指出了目前研究方法的一些不足指出。 基于竹粉對染料廢水具有潛在的吸附能力。對加工剩余的竹粉進(jìn)行有效的改性，優(yōu)化其處理廢水的條件，對染料廢水的脫色性能進(jìn)行研究。通過試驗(yàn)初步研究吸附劑吸附廢水中，堿濃度、活化時(shí)間、料液比對吸附量的影響，優(yōu)化出吸附印染廢水的最佳條件。從正交試驗(yàn)分析可得最佳條件為料液比為1:45，堿濃度3mol/L，活化24h。測定了不同條件活化的竹粉各成分的含量的變化，初步判定竹粉處理染料廢水的有效成分為纖維素。對改性前后的竹粉進(jìn)行紅外光譜分析，結(jié)果顯示活化后的竹粉中羥基和羧基的數(shù)量明顯增加。為印染廢水處理提供了一種新的處理劑。

作品圖片

  • 改性竹粉在染料廢水中的運(yùn)用
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作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

本作品分析印染廢水的現(xiàn)狀與特點(diǎn)，同時(shí)從物理、化學(xué)和生物三個(gè)方面著重分析了處理印染廢水的方法。 本研究利用加工剩余的竹粉進(jìn)行改性，獲得新型的吸附劑。再用此吸附劑研究對染料廢水的處理效果，從料液比、堿濃度、活化時(shí)間出發(fā)，優(yōu)化吸附劑處理模擬廢水的條件，并探討分析活化后竹粉的結(jié)構(gòu)變化。 研究成果一方面可以為環(huán)保部門提供數(shù)據(jù)參考，也為廢水的處理提供一些新的材料。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

1.本研究結(jié)合了環(huán)境和新材料兩大領(lǐng)域的重要的研究熱點(diǎn)，通過活化改性成功地制備了新型吸附劑，應(yīng)用于染料廢水的處理中，得到了不錯的效果。 2.本研究對改性竹粉進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和性能的研究，為它的有效利用提供了技術(shù)指導(dǎo)。 3.本研究的技術(shù)路線合理，邏輯性較強(qiáng)，條理清晰。使竹粉得到有效的利用，而且效果良好，達(dá)到了以廢治廢的目的。 4.該技術(shù)操作簡便，成本低，對環(huán)境污染小，有利于工業(yè)化的推廣。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

1. 注重于新技術(shù)和新型吸附劑開發(fā)應(yīng)用，積極推行清潔生產(chǎn)。并希望采用低廢、無廢工藝、高效的設(shè)備和完善的管理，從源頭上削減廢水與污染物的產(chǎn)生，使得印染廢水污染這一問題得到徹底解決。 2. 以改性竹粉作為染料廢水的處理劑，替代了傳統(tǒng)吸附劑，減少了化學(xué)藥品的使用，特別是大大降低了二次污染。 3. 改性竹粉的方法容易實(shí)現(xiàn)，具有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。 4.對于印染廢水處理研究和工業(yè)應(yīng)用具有指導(dǎo)作用。

學(xué)術(shù)論文摘要

印染廢水水量大、濃度高、色度深、毒性強(qiáng)、pH波動大，是難處理的工業(yè)廢水之一。它的大量排放嚴(yán)重污染環(huán)境，破壞生態(tài)平衡。針對上述問題，文章首先簡單分析了印染廢水的現(xiàn)狀與特點(diǎn)，同時(shí)從物理、化學(xué)和生物三個(gè)方面著重分析了處理印染廢水的方法，并介紹其在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展?fàn)顩r。 基于竹粉對染料廢水具有潛在的吸附能力。對加工剩余的竹粉進(jìn)行有效的改性，優(yōu)化其處理廢水的條件，對染料廢水的脫色性能進(jìn)行研究。通過試驗(yàn)初步研究吸附劑吸附廢水中，堿濃度、活化時(shí)間、料液比對吸附量的影響，優(yōu)化出吸附印染廢水的最佳條件。從正交試驗(yàn)分析可得最佳條件為料液比為1:45，堿濃度3mol/L，活化24h。測定了不同條件活化的竹粉各成分的含量的變化，初步判定竹粉處理染料廢水的有效成分為纖維素。對改性前后的竹粉進(jìn)行紅外光譜分析，結(jié)果顯示活化后的竹粉中羥基和羧基的數(shù)量明顯增加。為印染廢水處理提供了一種新的處理劑。

獲獎情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

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同類課題研究水平概述

吸附法可去除水中的色、臭、重金屬離子和有機(jī)物。由于吸附劑對不同類型的吸附能力存在差異，即吸附劑具有選擇性。因此，采用吸附法處理染料廢水，吸附劑的選擇是影響處理效果的一個(gè)關(guān)鍵因素。最常用的吸附劑是活性炭。天津長城化工廠以活性炭為吸附劑用于土氏酸生產(chǎn)中吸附母液中的二萘胺。 改性活性炭對印染廢水進(jìn)行吸附，但活性炭吸附只適用于低濃度印染廢水以及該廢水的深度處理，活性炭吸附的物質(zhì)由于分子運(yùn)動而離開活性炭表面，重新進(jìn)入水中，即發(fā)生解析現(xiàn)象。在工藝上投資比較大，活性炭的價(jià)格相對于竹粉的價(jià)格來說是活性炭高很多。而且活性炭可以是由竹粉作為原料制造得來，所以就顯得多此一舉，還不如直接改性竹粉來的實(shí)際。 國外Tanja Becker等將殼聚糖與戊二醛經(jīng)Schiff反應(yīng)進(jìn)行交聯(lián)，然后分別與N-甲基甘氨酸、N-乙酰甘氨酸和吡嗪-2-甲酸發(fā)生N-?；频萌N衍生物。另外，還合成兩種衍生物作為對比。經(jīng)性能測試，發(fā)現(xiàn)前面三種衍生物在硫酸鹽中的吸附能力和選擇性要高于在氯化物或硝酸鹽溶液中， 而后面兩種衍生物在含有鎳、鋅、鎘、鎂、鈣五種金屬離子的硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽三種溶液中對鎳、鋅和鎘都有很高的吸附能力和選擇性。殼聚糖本身的價(jià)格較高，其自身的水溶性較差，在酸性條件下穩(wěn)定性差，將來需要從殼聚糖的水溶性、穩(wěn)定性方面著手，開發(fā)價(jià)格低廉、水溶性以及穩(wěn)定性高的殼聚糖，并與無機(jī)絮凝劑配合使用，發(fā)揮無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑的協(xié)同作用。 還有采用高分子吸附劑與離子交換樹脂聯(lián)合使用，該方法可以去除染料廢水中的重金屬、 酚類、胺類等。在一種二步法的處理工藝中，第一步使用的吸附劑是具有較大表面積的非離子型聚合物，廢水隨后通過一個(gè)弱酸性的離子交換器。Rock & Stevens公司用這種方法去除水中酸性、活性、 金屬絡(luò)合及堿性染料。該方法不大適用于分散染料的去除。 近幾年，研究的重點(diǎn)主要在開發(fā)新的吸附劑以及對傳統(tǒng)的吸附劑進(jìn)行改良方面。胡文偉等研究了用“流炭法”處理印染廢水，可以大幅度改善出水水質(zhì)。Jae-Hyunbae 等研究了新型HDTMA-膨潤土。但工序都比較復(fù)雜，運(yùn)行成本較高，不利于推廣。
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