开题报告+文献综述+毕业论文-不同填埋污泥对废水中结晶紫的吸附性能研究.doc

PAGE PAGE 6 毕业论文文献综述 环境科学 不同填埋污泥对废水中结晶紫的吸附性能研究 1.印染废水处理现状 印染行业是工业废水排放大户，废水中主要含有纺织纤维上的污物、油脂、盐类以及加工过程中附加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸碱等，废水主要来源于预处理废水(包括退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水等)、染色废水、印花废水和整理废水[1]。 印染废水具有色度深、碱性大、有机污染物含量高、水质变化大、和组成成分复杂的特点[2]。处理印染废水常用的方法大致分为三种[3-5]：①基于天然矿物质多孔材料吸附和膜分离技术的物理方法；②基于胶体化学理论，采用混凝手段的化学方法；③利用微生物新陈代谢作用去除废水中的有机物的生物方法。 1.1物理处理法 物理脱色法主要有吸附法、萃取法、膜分离法[6]等。Saito等[7]用印度尼西亚稻草在 ZnCl2活化下制备活性炭，再经过化学或加热处理得到表面改性的活性炭(SMAC)，室温条件下SMAC对废水中的染料吸附较好；Mckay等[8]研究发现活性炭对藏红T和一种碱性染料的单层吸附容量分别为3910mg/g和1240mg/g，且染料的初始浓度、活性炭的粒径和搅拌速度对吸附效率有重要的影响。 1.2化学处理法 印染废水脱色的化学方法主要有混凝法、氧化法、还原法、电化学法等。GaryA.Epling等[9]采用纳米TiO2与可见光光诱导漂白8种类型的15种染料，分析得到这8种类型染料的脱色顺序：靛蓝染料≈菲染料三苯甲烷染料偶氮染料≈喹啉染料口占吨染料≈噻嗪染料蒽醌染料。C.M.So等[10]用光催化氧化降解普施安红MX-5B偶氮染料发现：紫外光光照80min即可使染料矿化90%。 1.3生物处理法 我国对印染废水的处理方法以生物处理为主，其中好氧生物处理法占绝大多数。好氧法又分为活性污泥法和生物膜法。 2.污泥对印染废水的脱色 2.1污泥的特征 印染废水污泥按含有的主要成分来进行分类，分为有机污泥和无机污泥两大类。有机污泥的特性是有机物含量高，容易腐化发臭，污泥颗粒细小，往往呈絮凝体状态，相对密度小，含水率高，持水性强，不易下沉、压密、脱水，流动性好，便于管道输送[11]。无机污泥的特性是相对密度大，团体颗粒大，易于沉淀、压密、脱水，颗粒持水性差，含水率低，污泥稳定性好，不腐化，流动性差，不易用管道输送[12]。 2.2污泥脱色机理 污泥颗粒对染料分子的吸附有4个主要步骤:①染料分子由本体溶液向污泥颗粒的液膜或者边界层迁移;②液膜扩散过程,染料分子由液膜向污泥颗粒的外表面迁移,此时污泥颗粒对染料分子的吸附速度与液膜扩散速度有关[13];③染料分子在污泥颗粒的微孔内扩散,微孔内扩散速度取决于组分在微孔中的流动性,与污泥颗粒微孔的构造、分布、结构等有关;④微孔内表面的吸附反应过程,微孔内的活性部位或表面对染料分子的吸附[14]。 3. 影响污泥脱色效率的因素 3.1 pH的影响 pH值是影响活性污泥吸附的一个重要因素，只有在适宜的pH值范围内，生物吸附才是行之有效的。王代芝[15]等人进行了对混凝沉降硅藻土吸附处理印染废水的研究，实验结果表明：废水COD的去除率在pH值为6.5时达到最大，pH值继续增大时，废水中COD的去除率基本保持不变。pH值的改变对色度的影响不是很大。因为原水的pH值为6.5，所以在以下的试验过程中，不需要调节水样的pH值。 3.2反应时间的影响 反应时间是影响污泥对印染废水脱色性能的一个必要因素，在某个特定的时间内，污泥对印染废水的处理效果能达到最佳。牟淑杰[16]等人研究了改性凹凸棒土的对印染废水的处理效果，实验结果表明：脱色率在40min时已经达到97.9%以上，随着反应时间的继续增加脱色率变化不明显。因此，实验的最佳时间取40min。 3.3污泥加入量的影响 污泥加入量即污泥质量浓度大小，由于污泥吸附发生在污泥吸附剂表面上，所以，吸附剂表面积越大，吸附作用越强。而污泥量越大就代表污泥表面积越大，则吸附性能就越好，对印染废水的去除效率就越好。李东[17]等人研究了纳米Cu2O/凹凸棒石黏土复合物在自然光下对模拟染料废水的脱色作用，实验结果表明：脱色率随纳米Cu2O/凹凸棒石黏土复合物投加量的增加而呈上升趋势，在投加量5.0g/L时，不同含量Cu2O复合材料的脱色能力皆随复合材料的投加量增加而迅速变大；在投加量5.0g/L后，不同含量Cu2O的复合材料的脱色能力没有明显差异。 3.4温度的影响 污泥吸附包含物理吸附过程和化学吸附过程，在最适合的温度下，污泥的化学活性达到最高，吸附效率达最佳。夏新奎、刘德汞[18]等人进行了酸化膨润土对印染废水脱色实验研究，实验结果表明：升高温度是为了加快反应进程,从图4可以看出,温度