【集萃網(wǎng)觀察】印染廢水水量大、有機污染物含量高、色度大、堿性強、水質(zhì)不穩(wěn)定,是較難處理的工業(yè)廢水之一。廢水中的污染物主要包括:漿料、染料及各類助劑。退漿廢水為印染廢水的一個主要來源,本文探討了常用印染漿料對水煤漿制備特性的影響。
1 退漿廢水簡介
退漿是織物練漂的基礎,是采用酶制劑、酸、堿、氧化劑等化學藥劑將織物上所帶漿料水解成可溶性物質(zhì)而除去的過程�？椢锊捎玫矸奂暗矸垩苌餅闈{料的退漿廢水BOD5高,采用生化法可以處理;織物采用聚乙烯醇為漿料的退漿廢水CODCr 高、BOD5低、常規(guī)的處理方法很難處理。典型的棉混紡織物退漿廢水水質(zhì)見表1。
1·1 試驗原料
試驗過程中的主要原料和試劑如表2所示。
試驗用煤樣的主要指標如表3所示。
1·2 試驗參數(shù)指標
(1)設定制漿濃度為62%、64%,萘系添加 劑的用量為干煤量的0·4%,改變淀粉漿的濃度, 在分別為0 g/l、5 g/l、10 g/l、15 g/l、20 g/l、 25 g/l濃度時,分別制漿,以了解成漿特性。
(2)設定制漿濃度為62%、64%,萘系添加 劑的用量為干煤量的0·4%,固定淀粉漿濃度為20 g/l,改變NaOH濃度,在分別為0 g/l、0·5 g/l、 1 g/l、2 g/l、4 g/l、6 g/l、8 g/l、10 g/l、12 g/l 濃度時,分別制漿,了解成漿特性。
(3)設定制漿濃度為62%、64%,萘系添加劑的用量為干煤量的0·4%,固定淀粉漿濃度為20 g/l,固定NaOH濃度為6 g/l,改變30%H2O2濃度,在分別為0 g/l、1 g/l、2 g/l、4 g/l、6 g/l、 8 g/l、10 g/l濃度時,分別制漿,了解成漿性特性。
(4)設定制漿濃度為66%,萘系添加劑的用量為干煤量的0·4%,采用實際退漿廢水制備水煤漿,并制備普通水煤漿進行性能比較。
2 試驗結果及分析
2·1 淀粉濃度的改變對水煤漿成漿性能的影響
采用不同濃度淀粉漿液制得的水煤漿粘度如圖 1。
通過圖1可以看出,隨著淀粉漿液濃度的升高,水煤漿的粘度也隨之增加,增加幅度很大, 如:水煤漿為62%時, 100 s-1剪切率下,不加淀 粉時,水煤漿的表觀粘度為383 mPa·s,而當?shù)矸蹪{濃度為25 g/l時,粘度就增加到1839 mPa· s;水煤漿濃度為64%時, 100 s-1剪切率下,不加 淀粉時,水煤漿的表觀粘度為615 mPa·s,而當?shù)矸蹪{濃度為25 g/l時,粘度就增加到2727 mPa ·s。這是由于淀粉漿液的粘度隨著淀粉濃度的增加會明顯增加,用其制得水煤漿的粘度也會相應增加。
2·2 NaOH濃度改變對水煤漿成漿性能的影響
堿法退漿工藝中多采用NaOH作為退漿劑, 不同濃度的NaOH對成漿性能的影響如圖2。
從圖2可以看出,隨著NaOH濃度的增加, 水煤漿的粘度先是迅速上升,達到一定值后又逐漸下降,隨著NaOH濃度的進一步增加,水煤漿的粘度達到一個極小值而后緩慢上升。綜合兩種濃度, NaOH濃度在3~5 g/l時,水煤漿的粘度達 到極大值,在8~10 g/l時,粘度達到極小值。
分析原因,是由于NaOH的加入,會使淀粉發(fā)生膨脹,分子之間的運動阻力增加,因而淀粉漿液的粘度會增加,制得水煤漿的粘度也會隨之增加;當NaOH的濃度增加到一定值3~5 g/l后, 淀粉漿膨脹達到極限,隨后,淀粉會在NaOH的 作用下,發(fā)生分解,成為較小的分子,分子間的運動阻力又會逐漸降低,淀粉漿液的粘度降低,制得的水煤漿粘度也隨之降低, NaOH濃度為8~10 g/l時,水煤漿粘度降到極小值, NaOH濃度進一步增加,水煤漿的粘度又有所增加,可能是由于過量的NaOH又與煤粒或添加劑之間發(fā)生了某些副作用。
2·3 H2O2濃度改變對水煤漿成漿性能的影響
除了堿法退漿外,氧化退漿方法也多被采用, 氧化退漿一般是在NaOH濃度為5~7 g/l時進行, 試驗中固定NaOH濃度為6 g/l,不同的H2O2濃度對水煤漿成漿性能的影響如圖3所示。
從圖3可以看出,水煤漿濃度為62%時,表觀粘度為3081 mPa·s,隨著H2O2濃度增加,水 煤漿的粘度迅速下降,當H2O2濃度增加到4g/l時,水煤漿的粘度降至895 mPa·s,下降幅度很大,再增加H2O2濃度,水煤漿的粘度變化不大, 如H2O2濃度為10 g/l時,水煤漿的粘度為728 mPa·s。水煤漿濃度為64%時,也呈現(xiàn)出相似的規(guī)律,不加H2O2時,水煤漿的表觀粘度為3292 mPa·s, H2O2濃度增加到4g/l時,粘度降至 1194 mPa·s, H2O2濃度為10 g/l時,粘度為 1185 mPa·s,變化不大。
其原因是,如前所述,淀粉分子在6 g/l NaOH的作用下,發(fā)生膨脹和部分溶解, H2O2的 加入產(chǎn)生了強烈的氧化作用,淀粉分子迅速被分解為小分子,淀粉漿液的粘度大大降低,水煤漿的粘 度也隨之降低;當H2O2濃度進一步增加時,由于 淀粉的氧化分解作用基本結束,所以淀粉漿液的粘 度不再有大的變化,水煤漿的粘度也隨之趨于平穩(wěn)。
2·4 退漿廢水水煤漿與普通水煤漿的比較
筆者從天津某印染廠取來印染工序中的退漿廢水,并用其進行了試驗,實際的退漿廢水中,除了含有漿料及其分解物、NaOH、氧化劑外,還有一些纖維、滲透劑、表面活性劑等。廢水中剩余漿料的濃度約為3~5 g/l。該退漿廢水的指標如表4所示。
在煤漿濃度均為66%,添加劑用量均為干煤量的0·4%時,廢水制得的水煤漿粘度為1532 mPa·s,普通水煤漿的粘度為1161mPa·s,二者均有良好的流動性。退漿廢水制得的水煤漿粘度比普通水煤漿要高,這是由于受到廢水中剩余漿料的影響。
通過觀察兩種水煤漿的靜態(tài)穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)普通水煤漿在存放20 d時,已產(chǎn)生部分沉淀,而退漿廢水水煤漿在存放45 d時觀察,未產(chǎn)生沉淀,可見退漿廢水的穩(wěn)定性明顯高于普通水煤漿。這是由于退漿廢水中的漿料如:可溶性淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等,均為高分子有機化合物,分子中都含有極性的-OH,可以與煤粒的之間發(fā)生鍵合,在煤粒間架橋,形成三維空間結構,從而有效阻止顆粒沉淀,起到穩(wěn)定劑的作用。
3 結論
本文通過改變漿料、NaOH、H2O2的濃度, 以及采用實際退漿廢水制備水煤漿,系統(tǒng)討論了退漿廢水制備水煤漿的特性,結論如下。
(1)隨著漿料濃度的增加,水煤漿的粘度顯著增加。
(2)隨著NaOH濃度的增加,水煤漿的粘度表現(xiàn)為先增加到一極大值后,又逐漸降低到某一極小值,而后又略有增加。
(3)隨著H2O2濃度的增加,水煤漿的粘度快速下降,而后趨于平緩。
(4)實際退漿廢水制得水煤漿的粘度比普通水煤漿略高,但是退漿廢水水煤漿的穩(wěn)定性要遠遠高于普通水煤漿。
試驗表明利用水煤漿技術處理印染退漿廢水是可行的。
參考文獻:
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[4] 蔡蘇英·染整技術實驗[M]·中國紡織出版社, 北京: 2005
來源: 印染在線
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