基本信息
- 項目名稱：
- 殼聚糖復合改性粉煤灰對活性染料廢水的吸附性能
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 我國每年染料廢水的排放量約為1.6億立方米，其染料成分妨害水體自凈，嚴重破壞了水體、土壤及其生態(tài)環(huán)境。本課題利用殼聚糖復合粉煤灰(chitosan composite fly ash，簡稱CCF)處理染料廢水，既可以發(fā)揮殼聚糖對染料分子優(yōu)良的吸附能力，又可以充分利用粉煤灰多孔、比表面大的特性，從而提高處理效率。以開發(fā)制備簡便、經濟環(huán)保、高效穩(wěn)定的水處理劑。
- 詳細介紹：
- 近些年，紡織行業(yè)發(fā)展迅速，其產量和質量都有了大幅提高，已成為我國用水量最大、排放廢水量最多的工業(yè)部門之一，染料的品種和數(shù)量日益增加，染料生產和印染廢水已成為水環(huán)境的重點污染源之一，也是當前國內外水污染控制領域急需解決的一大難題。 粉煤灰(fly ash，簡稱FA)是煤炭燃燒后的廢棄物，其主要成分是氧化硅和三氧化二鋁，是具有不規(guī)則多孔的微粒，比表面積較大，對染料大分子具有一定的吸附能力，其本身是一種工業(yè)廢料，價格低廉。隨著對粉煤灰物理化學性質的深入研究，人們越來越關注粉煤灰在環(huán)境保護中的應用，如能用于染料廢水的脫色，則可達到以廢治廢，綜合利用的目的，同時也為染料廢水脫色這一難題找到一個新的處理方法，因此具有較大的社會效益和經濟效益。對粉煤灰進行酸、堿、焙燒等改性的研究已經很多，而對殼聚糖復合改性粉煤灰(chitosan composite fly ash，簡稱CCF)的研究報道甚少。殼聚糖是地球上僅次于植物纖維的第二豐富的天然高分子聚合物，可通過化學或物理作用吸附染料分子。殼聚糖來源于蝦蟹等貝殼類物質，原料廣泛，取之不盡，用之不竭，該化合物無毒、無害、天然環(huán)保，且能夠自然降解，不存在二次污染。將粉煤灰進行簡單改性并與殼聚糖復合后，充分利用粉煤灰多孔、比表面大的特性，明顯減少吸附劑的投加量，降低了后期淤泥的產量，減少了二次污染，同時吸附劑的脫色能力大大提高，從而提高處理效率。具有理論研究價值和的實際應用性能。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 研究一種綠色、環(huán)保的新型水處理劑，用于處理難降解、難脫色的工業(yè)染料廢水，探索了吸附劑對活性染料廢水的處理條件，并研究脫色率提高的原因和機理，以開發(fā)制備一種簡便、綠色環(huán)保、高效穩(wěn)定的工業(yè)水處理劑。
科學性、先進性及獨特之處
- 粉煤灰為煤炭燃燒后的固體廢棄物，殼聚糖為天然高分子有機物。本實驗研究了殼聚糖復合改性粉煤灰的制備及其對活性染料廢水的吸附性能。經過脫色實驗，獲得了極高的處理效率，具有理論研究價值。這是一種新型的改性方式，可用于制備綠色環(huán)保、高效穩(wěn)定的水處理劑。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 本課題制備吸附劑采用的原料為粉煤灰和殼聚糖，粉煤灰取材廣泛，利用其做吸附劑，可達到以廢治廢的目的，殼聚糖為天然高分子有機物，來源于蝦蟹等貝殼類物質，且能夠自然降解。對粉煤灰進行簡單改性并與殼聚糖復合后，吸附劑的脫色能力大大提高。本方法將來可以推廣到染料廢水和其它有機物廢水的處理中去，具有很高的實用價值。
學術論文摘要
- 本實驗利用殼聚糖復合改性粉煤灰對活性染料廢水的處理進行了試驗研究，通過脫色實驗，確定了最佳優(yōu)化條件。結果表明，CCF表面疏松、粗糙，有利于對染料分子的吸附。CCF處理活性艷藍、活性黃模擬染料廢水，最佳pH分別為4-6、5-7，最佳投加量為0.5g，最佳吸附時間為60min。優(yōu)化條件下CCF對兩種模擬染料廢水的脫色率為92.2%、92.8%。與使用FA相比，使用CCF處理活性黃模擬染料廢水，投加量減少為原來的1/20，但脫色率和COD去除率分別增加了31.8%和71.2%，吸附劑性能明顯提高。CCF對活性艷藍模擬染料廢水的吸附以化學吸附為主。吸附是吸熱過程，升高溫度有利于吸附。
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 無
參考文獻
- 1 沈東升,馮孝善,沈益民,等.我國印染廢水處理技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].環(huán)境污染與防治,1996,18(1):26-29. 2朱洪濤.改性粉煤灰對活性艷蘭染料吸附性能的研究[J].環(huán)境污染治理技術與設備,2005,6(3):53-55.
同類課題研究水平概述
- 目前，我國每年大約有1.6億m3的染料廢水排入水環(huán)境中，而廢水中殘存的染料組分，即使?jié)舛群艿?，排入水體也會造成水體透光率的降低，最終將導致水體生態(tài)系統(tǒng)的破壞。染料品種繁多，成分復雜、難降解、有機污染物含量高、色度高、COD高、毒性大、水質變化也較大，加強印染廢水的處理可以緩解我國水資源匱乏，及生態(tài)失衡等方面的問題。 近年來，印染廢水脫色研究頗為活躍，歸納起來主要有吸附混凝、化學氧化、生化處理、離子交換等方法。將粉煤灰進行酸、堿、焙燒等改性后處理工業(yè)廢水和金屬離子，國內外文獻均有報道，像改性粉煤灰處理印染廢水的試驗研究（工業(yè)安全與環(huán)保）、不同組成粉煤灰吸附亞甲基藍的性能和機理研究（西安建筑大學學報），粉煤灰負載殼聚糖吸附劑處理水中Cr( Ⅵ)的研究（材料導報）等等，而對殼聚糖復合改性粉煤灰(chitosan composite fly ash，簡稱CCF)的研究報道甚少。
