一种印染废水中碱性品红的吸附方法与流程

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种印染废水中碱性品红的吸附方法。

背景技术：

印染行业是重污染行业之一，是废水治理领域重点关注的对象，而且印染废水颜色深、成分复杂、有毒物质多、难以降解，因而造成严重的环境污染。碱性品红广泛存在于印染废水中，这类含碱性品红的废水，由于其色泽非常鲜艳使得即使浓度含量很低时，水体的色度也非常高，从而严重干扰透光，色度较深的废水，不仅会造成人在审美上的不愉快感，同时影响水体的入射光线量，降低水体透明度，进而妨碍水体的自净作用，影响水生植物的光合作用，干扰水生生物的新陈代谢，影响水生环境的生态平衡，这种废水如果不进行处理，就会对整个水生生态系统都会造成难以估量的影响。因此，对废水中碱性品红的处理已经成为当前亟待解决的问题之一。

目前去除废水中碱性品红最普遍的方法主要分为化学法、物理法、生物法三类。化学法主要包括传统氧化法、沉淀-絮凝法、混凝法等，化学法由于其成本高昂、能量消耗高、化学药剂投入多，仍然制约其应用到工业化的生产。物理法主要是利用物理作用，分离或去除污水中的污染物。目前，多种物理法已经得到广泛应用，如吸附技术、膜分离过滤技术，反渗透，电渗析，等等，但这些技术都需要高昂的费用，后续处理工艺复杂。在生物法中，如：真菌脱色、微生物降解、生物吸附、生物修复已经成功得到工业化应用处理染料废水，主要是许多生物体，如：细菌、酵母、藻类、真菌、水生植物有能够降解、富集污染物的优势。传统生物法主要是应用厌氧法和好氧法来处理染料废水，是目前普遍应用的方法，但传统法运行周期长。

薇甘菊( Mikania micrantha H.B.K) 别称小花蔓泽兰、小花假泽兰，属菊科( Asteraceae) 假泽兰属( Mikania) 多年生草质或木质藤本植物，原产于中美洲，现成为热带及亚热带地区的一种恶性杂草，虽然在国内外对薇甘菊的医用活性和农药活性进行了大量研究，但是目前将薇甘菊用于处理染料废水未见报道，目前薇甘菊用于处理印染废水还处于空白阶段。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种印染废水中碱性品红的吸附方法。

本发明的目的是这样实现的，包括以下步骤：

1）薇甘菊的培养：截取长度为20~60cm的薇甘菊茎部，将其置于水中，然后放在室内向阳处培养10~20天，待其长出须根；

2）碱性品红的吸附：选取须根为8~12cm，长势良好的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入至少4株薇甘菊，吸附时间为1~7天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述的待处理印染废水为碱性品红浓度低于50mg/L、pH为4~11的印染废水。

本发明的有益效果：

1、本发明利用薇甘菊去除废水中的碱性品红，具有处理效率高，处理效果好，美学价值高、处理费用低廉的优点，不产生二次污染，达到水体净化的目的，同时为薇甘菊的生物质资源再利用以及在印染废水处理领域建立水体植物修复可行性提供相关支持和依据。

2、本发明将外来入侵杂草水培用于净化染料废水，将有害植物综合利用起来。通过利用薇甘菊生命力极强，在水体里面极易生长，薇甘菊的茎节和节间都能生根的特点，巧妙的将恶性杂草利用起来，使用合理的方法，对废水中的碱性品红进行吸附，通过本发明的方法对碱性品红的去除率可达99%，另外进行过吸附的薇甘菊可以循环吸附，循环吸附4次，去除率均高于90%；或者将其进行薇甘菊再生后循环利用，循环利用去除率也均高于90%，经过这样的处理，大大提高了对废水的处理能力和对碱性品红的吸附效率。

附图说明

图1为pH值对薇甘菊吸附碱性品红的影响折线图；

图2为碱性品红初始浓度对吸附效果的影响折线图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明所述的印染废水中碱性品红的吸附方法，包括以下步骤：

1）薇甘菊的培养：截取长度为20~60cm的薇甘菊茎部，将其置于水中，然后放在室内向阳处培养10~20天，待其长出须根；

2）碱性品红的吸附：选取须根为8~12cm，长势良好的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入至少4株薇甘菊，吸附时间为1~7天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述的待处理印染废水为碱性品红浓度低于50mg/L、pH为4~11的印染废水。

所述的吸附方法还包括步骤3）循环吸附：将步骤2）中处理后的印染废水排出，再在处理池中注入等量的待处理印染废水，使用原有的薇甘菊，再次吸附1~7天。

所述的循环吸附的次数为1~7次。

所述的循环吸附的次数为4次。

步骤2）中所述的碱性品红浓度为5~20mg/L，pH为6~8。

步骤2）中所述的吸附时间为3天。

步骤2）中所述的经过吸附的薇甘菊可以循环利用。

所述的循环利用是将经过吸附的薇甘菊进行循环再生，具体为首先将经过吸附的薇甘菊长有须根的部分截断丢弃，取剩余的部分，将其置于水中，然后放在室内向阳处培养10~20天，待其长出须根，得到再生的薇甘菊，然后将再生的薇甘菊再次用于碱性品红的吸附或者循环吸附。

所述的循环利用的次数为1~4次。

实施例1

薇甘菊来源于德宏州芒市野外，截取长度为40cm的薇甘菊的茎部，置于装有自来水的容器中，然后放在室内向阳处培养15天，待其长出须根；选取须根为10cm，长势基本相同，重量基本一致的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中；

待处理的印染废水为250mL，碱性品红浓度为10mg/L，pH分别调节至2~12之间，每个处理池中有一株薇甘菊，培养3d后进行取样测定印染废水中的碱性品红浓度，计算去除率，结果如图1所示；

其中，将薇甘菊培养于pH为2、12碱性品红溶液中，生长1d后死亡，放弃。从图1中可以看出，在pH为3~7之间，随着溶液pH的增大，薇甘菊对碱性品红的去除率增大，去除率从71.3%增至98.7%，当pH大于7时，薇甘菊对碱性品红的去除率有所下降，从98.7%降至95.8%。

实施例2

截取长度为40cm的薇甘菊的茎部，置于装有自来水的容器中，然后放在室内向阳处培养15天，待其长出须根；选取须根为10cm，长势基本相同，重量基本一致的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中；

待处理的印染废水为250mL，碱性品红浓度分别调节为5、10、15、20、30、40、50mg/L，pH为7，每个处理池中有一株薇甘菊，在不同的时间段进行取样测定印染废水中的碱性品红浓度，计算去除率，结果如图2所示；

从图2中可以看出，薇甘菊培养于浓度为5~20mg/L碱性品红溶液中，在1~3d的培养中，薇甘菊对品红的吸附率逐渐增大，达到99%以上，培养4~7d中，随着培养时间的延长，吸附率基本无变化，薇甘菊长势良好。当碱性品红溶液浓度为30~50mg/L，在培养7d的时间里，随着培养时间的延长，薇甘菊对碱性品红的吸附率逐渐增大，当培养至第7d时，30、40、50 mg/L碱性品红溶液的去除率分别为98%、93%、90%，薇甘菊出现枯萎现象。

实施例3

截取长度为40cm的薇甘菊的茎部，置于装有自来水的容器中，然后放在室内向阳处培养15天，待其长出须根；选取须根为10cm，长势良好，重量基本一致的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中；

待处理的印染废水为250mL，碱性品红浓度为20mg/L，pH为7，每个处理池中有一株薇甘菊，吸附3d，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水；

循环利用：将经过吸附的薇甘菊进行循环再生，具体为首先将经过吸附的薇甘菊长有须根的部分截断丢弃，取剩余的部分，将其置于水中，然后放在室内向阳处培养15天，待其长出须根，得到再生的薇甘菊，然后将再生的薇甘菊用于吸附浓度为20mg/L碱性品红溶液，培养3d后，吸附效果和第1次吸附效果一样，反复进行第2次、3次操作，吸附效果良好。大于3次，薇甘菊出现枯萎，不能用于实验。

实施例4

截取长度为40cm的薇甘菊的茎部，置于装有自来水的容器中，然后放在室内向阳处培养15天，待其长出须根；选取须根为10cm，长势良好，重量基本一致的薇甘菊10株，将其插入装有待处理印染废水的处理池中；

待处理的印染废水为2.5L，碱性品红浓度为10mg/L，pH为8，吸附3d后测定碱性品红浓度，然后往原印染废水中加入碱性品红，调节印染废水中碱性品红浓度为10mg/L，进行循环吸附，重复此操作直到薇甘菊枯萎死亡为止；

通过实验发现，随着循环吸附次数的增多，薇甘菊对碱性品红的去除率逐渐降低，在循环吸附第1次时薇甘菊对碱性品红的去除率达到99%，在循环吸附1~4次期间，去除率均高于90%，而且薇甘菊生长状况良好，循环吸附次数在5~7次期间，去除率达到80 %以上，此时薇甘菊叶片有一些枯萎，当循环吸附次数达到第8次时，大部分薇甘菊枯萎严重，一部分即将死亡；总之，在碱性品红浓度为10mg/L、pH为7的印染废水中，同一株薇甘菊可以循环培养4次（每次3d，共12d）吸附效果最佳，去除率均可达到90%以上。

实施例5

截取长度为30cm的薇甘菊茎部，将其置于装有自来水的容器中，然后放在室内向阳处培养10天，待其长出须根；选取须根为8cm，长势良好，重量基本一致的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入4株薇甘菊，吸附时间为1天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述待处理印染废水为碱性品红浓度为5mg/L、pH为4的印染废水。

本实施例薇甘菊对碱性品红的去除率为91.5%，本发明方法合理，具有处理效率高，处理效果好的优点，不产生二次污染，达到水体净化的目的。

实施例6

截取长度为35cm的薇甘菊茎部，将其置于装有自来水的容器中，然后放在室内向阳处培养12天，待其长出须根；选取须根为9cm，长势良好，重量基本一致的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入4株薇甘菊，吸附时间为2天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述待处理印染废水为碱性品红浓度为10mg/L、pH为5的印染废水。

本实施例薇甘菊对碱性品红的去除率为95.2%，本发明方法合理，具有处理效率高，处理效果好的优点，不产生二次污染，达到水体净化的目的。

实施例7

截取长度为40cm的薇甘菊茎部，将其置于装有自来水的容器中，然后放在室内向阳处培养14天，待其长出须根；选取须根为10cm，长势良好，重量基本一致的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入8株薇甘菊，吸附时间为3天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述待处理印染废水为碱性品红浓度为15mg/L、pH为6的印染废水。

本实施例薇甘菊对碱性品红的去除率为99.2%，本发明方法合理，具有处理效率高，处理效果好的优点，不产生二次污染，达到水体净化的目的。

实施例8

截取长度为45cm的薇甘菊茎部，将其置于装有自来水的容器中，然后放在室内向阳处培养15天，待其长出须根；选取须根为11cm，长势良好，重量基本一致的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入12株薇甘菊，吸附时间为4天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述待处理印染废水为碱性品红浓度为20mg/L、pH为7的印染废水。

本实施例薇甘菊对碱性品红的去除率为99.9%，本发明方法合理，具有处理效率高，处理效果好的优点，不产生二次污染，达到水体净化的目的。

实施例9

截取长度为50cm的薇甘菊茎部，将其置于装有雨水的容器中，然后放在室内向阳处培养16天，待其长出须根；选取须根为12cm，长势良好，重量基本一致的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入16株薇甘菊，吸附时间为5天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述待处理印染废水为碱性品红浓度为30mg/L、pH为8的印染废水。

本实施例薇甘菊对碱性品红的去除率为98.1%，本发明方法合理，具有处理效率高，处理效果好的优点，不产生二次污染，达到水体净化的目的。

实施例10

截取长度为20cm的薇甘菊茎部，将其置于装有溪水的容器中，然后放在室内向阳处培养18天，待其长出须根；选取须根为8cm，长势良好，重量基本一致的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入6株薇甘菊，吸附时间为6天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述待处理印染废水为碱性品红浓度为40mg/L、pH为9的印染废水。

本实施例薇甘菊对碱性品红的去除率为92.2%，本发明方法合理，具有处理效率高，处理效果好的优点，不产生二次污染，达到水体净化的目的。

实施例11

截取长度为60cm的薇甘菊茎部，将其置于装有河水的容器中，然后放在室内向阳处培养20天，待其长出须根；选取须根为12cm，长势良好，重量基本一致的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入20株薇甘菊，吸附时间为7天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述待处理印染废水为碱性品红浓度为50mg/L、pH为7的印染废水。

本实施例薇甘菊对碱性品红的去除率为88.9%，本发明方法合理，具有处理效率高，处理效果好的优点，不产生二次污染，达到水体净化的目的。

实施例12

截取长度为55cm的薇甘菊茎部，将其置于装有自来水的容器中，然后放在室内向阳处培养20天，待其长出须根；选取须根为12cm，长势良好，重量基本一致的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入20株薇甘菊，吸附时间为7天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述待处理印染废水为碱性品红浓度为1mg/L、pH为7的印染废水。

本实施例薇甘菊对碱性品红的去除率为99.9%，本发明方法合理，具有处理效率高，处理效果好的优点，不产生二次污染，达到水体净化的目的。

实施例13

截取长度为40cm的薇甘菊茎部，将其置于装有自来水的容器中，然后放在室内向阳处培养12天，待其长出须根；选取须根为10cm，长势基本相同，重量基本一致的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入4株薇甘菊，吸附时间为3天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述待处理印染废水为碱性品红浓度5mg/L、pH为7的印染废水。

循环吸附：将处理后的印染废水排出，再在处理池中注入与处理后的印染废水等量的待处理印染废水，使用原有的薇甘菊，再次吸附3天。循环吸附的次数为1次。

本实施例循环吸附对碱性品红的去除率为99.5%，本发明方法合理，具有处理效率高，处理效果好的优点，不产生二次污染，达到水体净化的目的；进行过吸附的薇甘菊可以循环吸附，大大提高了对废水的处理能力和吸附效率。

实施例14

截取长度为40cm的薇甘菊茎部，将其置于装有自来水的容器中，然后放在室内向阳处培养15天，待其长出须根；选取须根为10cm，长势基本相同，重量基本一致的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入8株薇甘菊，吸附时间为7天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述待处理印染废水为碱性品红浓度15mg/L、pH为8的印染废水。

循环吸附：将处理后的印染废水排出，再在处理池中注入与处理后的印染废水等量的待处理印染废水，使用原有的薇甘菊，再次吸附7天。循环吸附的次数为4次。

本实施例第一次循环吸附对碱性品红的去除率为99.2%，第二次循环吸附对碱性品红的去除率为96.6%，第三次循环吸附对碱性品红的去除率为92.5%，第四次循环吸附对碱性品红的去除率为90.1%；本发明方法合理，具有处理效率高，处理效果好的优点，不产生二次污染，达到水体净化的目的；进行过吸附的薇甘菊可以循环吸附，大大提高了对废水的处理能力和吸附效率。

实施例15

截取长度为40cm的薇甘菊茎部，将其置于装有自来水的容器中，然后放在室内向阳处培养15天，待其长出须根；选取须根为12cm，长势基本相同，重量基本一致的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入8株薇甘菊，吸附时间为1天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述待处理印染废水为碱性品红浓度20mg/L、pH为6的印染废水。

循环吸附：将处理后的印染废水排出，再在处理池中注入与处理后的印染废水等量的待处理印染废水，使用原有的薇甘菊，再次吸附1天。循环吸附的次数为7次。

本实施例第一次循环吸附对碱性品红的去除率为97.2%，第二次循环吸附对碱性品红的去除率为94.5%，第三次循环吸附对碱性品红的去除率为92.2%，第一次循环吸附对碱性品红的去除率为90.3%，第五次循环吸附对碱性品红的去除率为86.1%，第六次循环吸附对碱性品红的去除率为83.2%，第七次循环吸附对碱性品红的去除率为80.1%；本发明方法合理，具有处理效率高，处理效果好的优点，不产生二次污染，达到水体净化的目的；进行过吸附的薇甘菊可以循环吸附，大大提高了对废水的处理能力和吸附效率。

实施例16

1）薇甘菊的选择：截取长度为35cm的薇甘菊茎部，将其置于水中，然后放在室内向阳处培养15天，待其长出须根；

2）碱性品红的吸附：选取须根为10cm，长势良好的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入4株薇甘菊，吸附时间为1天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述待处理印染废水为碱性品红浓度20mg/L、pH为7的印染废水。

3）循环利用：将经过吸附的薇甘菊进行循环再生，具体为首先将经过吸附的薇甘菊长有须根的部分截断丢弃，取剩余的部分，将其置于水中，然后放在室内向阳处培养15天，待其长出须根，得到再生的薇甘菊，然后将再生的薇甘菊再次用于步骤2）所述的碱性品红的吸附。循环利用的次数为1次。

本实施例第一次循环利用对碱性品红的去除率为99.8%；本发明方法合理，具有处理效率高，处理效果好的优点，不产生二次污染，达到水体净化的目的；将经过吸附的薇甘菊进行循环再生后循环利用，大大提高了对废水的处理能力和吸附效率。

实施例17

1）薇甘菊的选择：截取长度为40cm的薇甘菊茎部，将其置于水中，然后放在室内向阳处培养10天，待其长出须根；

2）碱性品红的吸附：选取须根为8cm，长势良好的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入8株薇甘菊，吸附时间为1天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述待处理印染废水为碱性品红浓度5mg/L、pH为8的印染废水。

3）循环利用：将经过吸附的薇甘菊进行循环再生，具体为首先将经过吸附的薇甘菊长有须根的部分截断丢弃，取剩余的部分，将其置于水中，然后放在室内向阳处培养10天，待其长出须根，得到再生的薇甘菊，然后将再生的薇甘菊用于步骤2）所述的碱性品红的吸附。循环利用的次数为4次。

本实施例第一次循环利用对碱性品红的去除率为99.8%，第二次循环利用对碱性品红的去除率为96.6%，第三次循环利用对碱性品红的去除率为90.2%，第四次循环利用对碱性品红的去除率为85.2%；本发明方法合理，具有处理效率高，处理效果好的优点，不产生二次污染，达到水体净化的目的；将经过吸附的薇甘菊进行循环再生后循环利用，大大提高了对废水的处理能力和吸附效率。

实施例18

1）薇甘菊的选择：截取长度为45cm的薇甘菊茎部，将其置于水中，然后放在室内向阳处培养20天，待其长出须根；

2）碱性品红的吸附：选取须根为12cm，长势良好的薇甘菊，将其插入装有待处理印染废水的处理池中，每升印染废水中插入4株薇甘菊，吸附时间为1天，得到经过吸附的薇甘菊和处理后的印染废水，所述待处理印染废水为碱性品红浓度5mg/L、pH为9的印染废水。

3）循环利用：将经过吸附的薇甘菊进行循环再生，具体为首先将经过吸附的薇甘菊长有须根的部分截断丢弃，取剩余的部分，将其置于水中，然后放在室内向阳处培养20天，待其长出须根，得到再生的薇甘菊，然后将再生的薇甘菊用于实施例13中所述的循环吸附。循环利用的次数为1次。

本实施例第一次循环利用对碱性品红的去除率为99.8%；本发明方法合理，具有处理效率高，处理效果好的优点，不产生二次污染，达到水体净化的目的；将经过吸附的薇甘菊进行循环再生后循环利用，大大提高了对废水的处理能力和吸附效率。