印花废水中海藻酸钠的回收及其再利用研究

发布时间：2020-08-03 14:13

【摘要】：印花糊料是色浆中染料和化学品向织物传递的载体,对于印花加工的实现具有重要意义。作为一种天然高分子化合物,海藻酸钠具有良好的成糊成膜性和高给色量,尤其适于活性染料的印花,是最重要的糊料原料。在印花后的热水洗和皂洗过程中,海藻酸钠糊料会溶解在水中,形成粘度高、有机物含量高、成分复杂的印花废水。对印花废水中的海藻酸钠进行回收,不但可减轻废水处理的负担,而且还能实现印花废水中资源物质的再利用与价值再造。通过借鉴海带中提取海藻酸钠方法,进行了印花废水中海藻酸钠的回收研究,构建了由提取、纯化、漂白等过程组成的印花废水海藻酸钠回收方法,并对回收过程进行了优化,确定了最佳工艺。研究发现,回收海藻酸钠化学结构组成G/M为0.48,回收过程中海藻酸钠发生一定程度降解,聚合度与粘度有所下降。海藻酸钠回收的最佳漂白工艺为:在pH 9.5,次氯酸钠用量为0.01 g/mL,时间30 min条件下,其白度为58.70;最佳脱钙工艺为:在酸洗次数为2次,酸洗时间90 min,酸洗pH 1.6条件下,回收海藻酸钠中的钙含量为157.6 ppm;在最佳工艺下海藻酸钠回收后的得率为30.35%。以回收海藻酸钠为基础材料,制备海藻酸钙凝胶颗粒吸附剂(CA),并将其用于重金属离子的吸附。以废水中常见的重金属离子Cu2+为例,考察了pH、重金属离子初始浓度、吸附剂用量等因素对吸附效果的影响,并对吸附过程进行了热力学与动力学研究。研究表明,吸附剂对铜离子吸附符合准二级动力学和Langmuir吸附等温模型,吸附过程是吸热的且可以自发进行的反应。重金属离子初始浓度为100 mg/L时,在吸附剂用量为1.2 g/L,pH值为5.4条件下,吸附300 min,重金属离子的去除率可达到90%以上。以回收海藻酸钠为基础材料,制备海藻酸钙/活性炭颗粒吸附剂(ACCA),并将其用于废水中染料的吸附,考察了其对甲基橙和亚甲基蓝的吸附能力。研究发现,吸附剂对染料的吸附过程均符合准二级动力学和Langmuir吸附等温模型。结果表明,pH值升高可以提高对亚甲基蓝的吸附能力,而pH降低对甲基橙能力吸附更好。海藻酸钙在包埋活性炭后对阴离子染料吸附能力有很大提高,在吸附剂用量为5 g/L,染料的初始浓度为100 mg/L时,在30℃条件下,对甲基橙染料的最大去除率为82.5%,对亚甲基蓝的去除率可以达到90%以上。
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X791
【图文】：

技术路线图

一本文技术路线图

海藻酸钠,酸化法,印花废水,氯化钙溶液

逑２．２．４海藻酸钠回收工艺探究逡逑采用钙凝－酸化法对印花废水中海藻酸钠回收的具体工艺流程如图２－１所示。逡逑高聚印花废水逡逑１０％邋ＣａＣｌ２逡逑Ｔ逡逑海藻酸钙凝胶沉淀逡逑ｊ水洗去除表面杂质逡逑海藻酸钙ｇ胶（水洗）逡逑次氯酸钠漂白（有效氯含量２％）逡逑海藻酸钙ｆ疑胶（漂白）逡逑ＰＨ１．６ＨＣ１，酸洗两次逡逑Ｔ逡逑海藻酸沉淀逡逑１０％Ｎａ２ＣＯ３逡逑Ｔ逡逑海藻酸钠溶液逡逑ｊ乙醇溶液逡逑海藻酸钠絮状沉淀逡逑ｖ烘干、粉碎逡逑海藻酸钠成品逡逑图２－１钙凝－

海藻酸钙,质量影响,氯化钙

０邋Ｊ邋Ｈ邋１邋１邋１邋１逡逑０．００逦０．０２逦０．０４逦０．０６逦０．０８逡逑用量／（ｇ／ｍＬ｝逡逑图２－２氯化钙用量对海藻酸钙质量影响逡逑从图２－２中可以得到随着氯化钙用量增加，海藻酸钙的质量有明显的提升，逡逑当氯化钙用量在０．０５邋ｇ／ｍＬ时，海藻酸钙产率达到最大值０．１５邋ｇ。再继续增加氯逡逑化钙加入量，海藻酸钙质量没有明显的变化，为了降低成本，节约原料，又能保逡逑证较高的回收率，所以选择氯化钙的最佳投加量为０．０５邋ｇ／ｍＬ。逡逑２．３．１．２时间对海藻酸钙产率影响逡逑为了研究不同时间对钙析工艺的影响，氯化钙浓度为１０％，用量在０．０５邋ｇ／ｍＬ逡逑时，不同时间下海藻酸钙的产率如下图２－３所示。逡逑０．１７０逦逡逑ｒ５＇逦■逦■逡逑Ｉ：？１逡逑．ｊ逦Ｉ逦■逦Ｉ逦■逦１逡逑０逦１０逦２０逦３０逦４０逦５０逡逑钙析时间／ｍｉｎ逡逑图２－３时间对海藻酸钙质量影响逡逑由图２－３可以看出，海藻酸钠溶液和氯化钙发生的钙析反应是很快就可以完逡

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