一种改性芦苇杆制备印染废水脱色剂的方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种改性芦苇杆制备印染废水脱色剂的方法，属于废水处理技术领域。
【背景技术】
[0002]纺织、印染行业是我国主导产业之一，数以千计的纺织、印染虽然吸纳了大量的劳动力，但同时其排放的染料废水对环境及用水安全造成了严重威胁，特别是在南水北调沿线的纺织、印染的企业都需要满足严格的污水排放标准，否则将面临停产的命运。此外染料成分越来越趋向于抗氧化、抗光解、抗生物降解，并且其COD浓度和色度都越来越高，所以就要求染料废水处理技术需要不断进步。除此以外，染料分子中含有大量的苯环、萘环、氨基和偶氮等基团，其生产废水成分复杂，色度深，有异味，有机物和无机盐含量高，对人体健康会产生极大的威胁，所以染料废水污染控制已迫在眉睫。
[0003]随着化工工业的发展，染料品种增多，在结构上环数增加，碳链增长，染色基团很多，废水的B0D/C0D比值下降，因而废水变得难以生化处理。但是目前也有很多处理染料废水的方法，吸附法、混凝法、磁分离法、化学氧化法、电化学法和生化法等，这些方法优缺点都很明显。
[0004]对于吸附法，其处理后水质好且稳定，没有二次污染，在染料废水处理中具有重要的地位，常用的吸附剂包括活性炭和树脂等，该法对去除水中溶解性有机物非常有效，但再生比较困难、处理成本较高、应用面窄。混凝法是目前染料废水处理最经济、最有效的方法，其主要优点是设备投资少、占地面积少、工艺流程简单、操作管理方便、对疏水性染料脱色效率很高;缺点是运行费用较高、泥渣量大且脱水因难、适用的pH值范围窄、对亲水性染料处理效果差。磁分离法是将水体中的微粒先行磁化再分离的方法。作为一种水处理新技术，现在可供工业使用的磁化技术主要有磁性团聚法、铁盐共沉淀法、铁粉法、铁氧体法等。膜分离法应用于偶氮染料废水处理的主要方式是超滤和反渗透。在超滤过程中，膜表面孔隙大小是主要控制因素；反渗透是施加一定的压力为推动力在半透膜上实现水与染料的分离，并进行染料回收。化学氧化法降解偶氮染料废水是利用强氧化剂氧化染料分子，破坏其发色团，降低废水的色度和COD值，提高废水的可生化性，达到净化废水的一种方法。化学氧化法存在的主要问题是处理成本高;催化剂无法回收;常用氧化剂表现出氧化能力不强，存在选择性氧化等缺点；而且处理过程中容易引入杂质造成二次污染。电化学处理方法是最近发展起来的新型高级氧化技术，是利用外加电场作用于特定的电化学反应器内，经过一系列设计的化学反应、电化学过程或物理过程，达到预期的去除废水中污染物或回收有用物质的目的。采用电化学方法处理印染料废水，具有设备小、占地少、运行管理简单、COD去除率高和脱色效果好等优点，是一种“环境友好”技术。生物处理法具有应用范围广、处理量大、成本低等优点，但对处理印染废水也有着明显的缺点:微生物对营养物质、PH值、温度等条件有一定要求，难以适应印染废水水质波动大、染料数量繁多、毒性高的特点，并且存在占地面积较大，不易净化彻底，色度和COD浓度不易达标等缺点。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题:针对目前传统处理印染废水中，处理成本较高，难以再生，容易引入杂质造成二次污染，本发明使用芦苇杆为主体，然后对其进行改性炭化，然后在进行生物改性，辅以添加剂进行混合，即制得的一种可再生使用，制作成本低的印染废水脱色剂。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)取新鲜的芦苇杆，用水将其表面清洗干净，使用秸杆粉碎机将其粉碎成长为2?4cm芦苇杆颗粒，然后将其放入容器内，向其中加入质量分数为60%的氯化钠溶液浸泡芦苇杆颗粒，随后再加入氯化钠溶液体积10?20%的质量分数为30%的双氧水，搅拌均匀；
(2)待上述搅拌均匀后，对容器进行加热，直至容器内的液体变为原液体体积的60?70%，然后自然冷却至室温，过滤得初步处理的芦苇杆颗粒，再将芦苇杆放入风干机中进行风干，随后将风干后的芦苇杆与80?100目的煤矸石，按质量6:1混合均匀；
(3)上述混合均匀后，将所得的混合物放入挤压机中挤压成块状，然后将块状物放入炭化炉中，在温度为200?230°C下，预炭化30?50min，随后将炭化后的块状物放入粉碎机中进行粉碎，过筛得60?80目颗粒物；
(4)将上述所得的颗粒物与生物改性液按固液比1:2进行混合，放入发酵池内，向其中加入蔗糖脂肪酸酯，加入量为颗粒物质量的2?4 %，混合均匀，密封发酵10?15天，温度控制为30?40°C，发酵结束后，去除发酵液，将所得的发酵物放入风干机中风干，然后放入粉碎机中粉碎，过筛得30?80目颗粒，即可得到印染废水脱色剂。
[0007]所述的步骤(4)中生物改性液的制备方法为:
(1)取池塘底部污泥进行自然晾晒，待其含水量为10?30%时，将其放入发酵池内，分别向其中加入池塘底部污泥质量10?15 %的苕子，池塘底部质量16?20 %的蜈蚣草及池塘底部污泥质量10?12%的芥子，搅拌均匀；
(2)按质量百份比计，取选取20?65份的琼脂、5?15份的牛肉膏、15?20份的质量分数为10 %的葡萄糖溶液和20?45份的蒸馏水，搅拌均匀，得营养物，向发酵池内加入池塘底部污泥质量的5?10%的营养物，搅拌均匀，保持温度为30?35°C，密封发酵10?20天，然后向发酵池内加入印染废水，密封搅拌30?50min，再静置5?7h后，进行过滤，若所测得过滤液的色度小于80倍时，停止加入印染废水，否则待过滤后，再向发酵池内加入印染废水，如此循环，直至过滤液的色度小于80倍，印染废水的加入量为蒸馏水的等体积；
(3)待上述过滤液达到标准后，向发酵池加入过滤液等体积的蒸馏水，以200?300r/min，搅拌20?30min后，将发酵池内的混合物放入离心机中，进行离心分离，收集上清液，SP可得到生物改性液。
[0008]本发明的应用方法:取I?3mg本发明所制得的脱色剂用自来水稀释10倍后，马上放入待处理的I?2L待处理的苏丹红染料废水中，并用搅拌器以300?350r/min的速度搅拌30?40s，之后静置10?15min，再用搅拌器以80?100r/min的速度搅拌3?5min，最后用检测器检测色度和⑶D，检测结果为色度从50?60mg/L，降低到了 10?12mg/L，COD从15?25mg/L降低到了 0.3?0.45mg/L，达到了染料废水排放标准。
[0009]本发明的有益效果是: (1)本发明制作成本低，易于操作；
(2)本发明所制的脱色剂，脱色效果达到80%以上；
(3)本发明所制的脱色剂可重复使用，易于活化。
【具体实施方式】
[0010]取新鲜的芦苇杆，用水将其表面清洗干净，使用秸杆粉碎机将其粉碎成长为2?4cm芦苇杆颗粒，然后将其放入容器内，向其中加入质量分数为60%的氯化钠溶液浸泡芦苇杆颗粒，随后再加入氯化钠溶液体积10?20 %的质量分数为30 %的双氧水，搅拌均匀;待上述搅拌均匀后，对容器进行加热，直至容器内的液体变为原液体体积的60?70%，然后自然冷却至室温，过滤得初步处理的芦苇杆颗粒，再将芦苇杆放入风干机中进行风干，随后将风干后的芦苇杆与80?100目的煤矸石，按质量6:1混合均匀；上述混合均匀后，将所得的混合物放入挤压机中挤压成块状，然后将块状物放入炭化炉中，在温度为200?230°C下，预炭化30?50min，随后将炭化后的块状物放入粉碎机中进行粉碎，过筛得60?80目颗粒物;将上述所得的颗粒物与生物改性液按固液比1: 2进行混合，放入发酵池内，向其中加入蔗糖脂肪酸酯，加入量为颗粒物质量的2?4%，混合均匀，密封发酵10?15天，温度控制为30?40°C，发酵结束后，去除发酵液，将所得的发酵物放入风干机中风干，然后放入粉碎机中粉碎，过筛得30?80目颗粒，即可得到印染废水脱色剂。
[0011 ]所述的生物改性液的制备方法为:取池塘底部污泥进行自然晾晒，待其含水量为10?30 %时，将其放入发酵池内，分别向其中加入池塘底部污泥质量10?15%的苕子，池塘底部质量16?20%的蜈蚣草及池塘底部污泥质量10?12%的芥子，搅拌均匀；按质量百份比计，取选取20?65份的琼脂、5?15份的牛肉膏、15?20份的质量分数为10%的葡萄糖溶液和20?45份的蒸馏水，搅拌均匀，得营养物，向发酵池内加入池塘底部污泥质量的5?10%的营养物，搅拌均匀，保持温度为30?35°C，密封发酵10?20天，然后向发酵池内加入印染废水，密封搅拌30?50min，再静置5?7h后，进行过滤，若所测得过滤液的色度小于80倍时，停止加入印染废水，否则待过滤后，再向发酵池内加入印染废水，如此循环，直至过滤液的色度小于80倍，印染废水的加入量为蒸馏水的等体积;待上述过滤液达到标准后，向发酵池加入过滤液等体积的蒸馈水，以200?300r/min，搅拌20?30min后，将发酵池内的混合物放入离心机中，进行离心分离，收集上清液，即可得到生物改性液。
[0012]实例I
取新鲜的芦苇杆，用水将其表面清洗干净，使用秸杆粉碎机将其粉碎成长为3cm芦苇杆颗粒，然后将其放入容器内，向其中加入质量分数为60 %的氯化钠溶液浸泡芦苇杆颗粒，随后再加入氯化钠溶液体积15 %的质量分数为30 %的双氧水，搅拌均匀;待上述搅拌均匀后，对容器进行加热，直至容器内的液体变为原液体体积的65%，然后自然冷却至室温，过滤得初步处理的芦苇杆颗粒，再将芦苇杆放入风干机中进行风干，随后将风干后的芦苇杆与90目的煤矸石，按质量6:1混合均匀；上述混合均匀后，将所得的混合物放入挤压机中挤压成块状，然后将块状物放入炭化炉中，在温度为220°C下，预炭化40min，随后将炭化后的块状物放入粉碎机中进行粉碎，过筛得70目颗粒物;将上述所得的颗粒物与生物改性液按固液比1:2进行混合，放入发酵池内，向其中加入蔗糖脂肪酸酯，加入量为颗粒物质量的3%，混合均匀，密封发酵12天，温度控制为32°C，发酵结束后，去除发酵液，将所得的发酵物放入风干机中