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直接染料和活性染料的区别

直接染料和活性染料的区别

直接染料和活性染料的区别一、活性染料是指染料分子中带有活性基团的一类水溶性染料,其分子结构常由染料母体与活性基团两部分组成,染色过程中染料母体通过活性基与纤维反应生成共价键,得到稳定的"染料-纤维"有色化合物的整体,使染色成品有很好的耐洗牢度和耐摩擦牢度。

活性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、价格较低、染色工艺简单、匀染性良好等优点,主要用于棉纤维及其纺织品的染色、印花;也可用于麻、羊毛、蚕丝和一部分合成纤维的染色,是目前染料工业中一类重要的染料。

活性染料若按染料母体的结构分类,有偶氮型、蒽醌型、酞箐型等。

但通常活性染料按其活性基的结构分类,如带有三聚氯氰基的常称为均三氮苯型(或均三嗪型)活性染料;带有乙烯砜基的称为乙烯砜型活性染料等。

随着生产技术的发展,活性基团的类型在不断增多,活性染料的品种也日益繁多。

活性染料的染色机理包括两个过程:吸色和固色。

吸色既是染料与水分子同时进入纤维内部而被纤维吸着,因此活性染料分子中均含有亲水性基团,具有较好的水溶性;固色既是染料分子中的活性基团与纤维分子中的基团发生反应,生成新的共价键而被染色。

由于活性染料性能优良,应用范围不断扩展,新产品也不断涌现,在当今发展趋势中,集中表现为:开发高固色率。

高着色牢度、适合低盐、低水、低能耗。

染色要求的染料新品种,以符合环境保护的要求,新品种的开发在染料母体方面是发展高直接的活性染料发色体,主要是双偶氮类型发色体。

而更多的是新活性基的开发与完善,已经投入生产的新活性基有:一氟均三嗪、烟酸均三嗪、三氯嘧啶、二氟一氯嘧啶、二氯喹啉、a-溴代丙烯酰胺等,这些新活性基的引入,使染料在鲜艳度、坚牢度、固色率等方面均有很大提高,含有复合活性基的染料,由于应用性能优良。

价格低廉而有了更大的发展。

目前以投入生产的有:带有两个一氯均三嗪基的KE型;带有一个一氯均三嗪基和一个乙烯砜基的M型,其中又有一氯均三嗪与间位酯配合的ME型(或B型);一氯均三嗪型与对位酯配合的EF型,还有一些含三个活性基的新品种。

染料化学课后习题答案

染料化学课后习题答案

染料化学课后习题答案第一章一.何谓染料以及构成染料的条件是什么?试述染料与颜料的异同点。

答:染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。

成为染料需要具备以下两个条件:(1)可溶于水,或者可在染色时转变成可溶状态,对纤维有一定的亲合力。

(2)能够使纤维着色,且上染后具有一定的染色牢度。

染料与颜料的相同点:都可以用于纤维或基质的着色不同点:染料主要用于纺织物的染色和印花,它们大多可溶于水,有的可在染色时转变成可溶状态。

染料可直接或通过某些媒介物质与纤维发生物理的和化学的结合而染着在纤维上。

染料主要的应用领域是各种纺织纤维的着色,同时也广泛地应用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等工业。

颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有机或无机有色化合物。

它们主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料以及合成纤维原液的着色,也可用于纺织物的染色及印花。

颜料本身对纤维没有染着能力,使用时是通过高分子粘合剂的作用,将颜料的微小颗粒粘着在纤维的表面或内部。

二.试述染料和颜料的分类方法;写出各类纺织纤维染色适用的染料(按应用分类)。

答:染料分类:1.按化学结构分类分为:偶氮染料、蒽醌染料、芳甲烷染料、靛族染料、硫化染料、酞菁染料、硝基和亚硝基染料,此外还有其他结构类型的染料,如甲川和多甲川类染料、二苯乙烯类染料以及各种杂环类染料等。

2. 按应用性能分为:直接染料、酸性染料、阳离子染料、活性染料、不溶性偶氮染料、分散染料、还原染料、硫化染料、缩聚染料、荧光增白剂,此外,还有用于纺织品的氧化染料(如苯胺黑)、溶剂染料、丙纶染料以及用于食品的食用色素等。

颜料分类:颜料可根据所含的化合物的类别来分类:无机颜料可细分为氧化物、铬酸盐、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、铁氰酸盐、氢氧化物、硫化物、金属等。

有机颜料可按化合物的化学结构分为偶氮颜料、酞菁颜料、蒽醌、靛族、喹吖啶酮等多环颜料、芳甲烷系颜料等。

从生产制造角度来分类可分为钛系颜料、铁系颜料、铬系颜料、橡胶用颜料、陶瓷及搪瓷用颜料、医药化学品用颜料、美术颜料等等。

氯化亚砜的生产与应用

氯化亚砜的生产与应用

氯化亚砜的生产与应用氯化亚砜又名亚硫酰二氯、氧氯化硫,外观为无色或淡黄色透明液体,有强烈的刺激性气味,分子式为SOCl2,分子量为118.97,熔点-105℃,沸点78.8℃,相对密度1.676g/m3(20/4℃)。

氯化亚砜溶于苯、氯仿和四氯化碳,在水中分解生成亚硫酸和氯化氢,加热至140℃分解生成氯气、二氧化硫和一氯化硫。

氯化亚砜的氯原子取代羟基和巯基的能力很强,有时也可取代二氧化硫、氧或氢,能与有羟基的酚或醇等有机化合物反应生成相应的氯化物,与磺酸反应生成磺酰氯,与格利雅试剂反应生成相应的亚砜化合物等。

氯化亚砜是一种重要的无机精细化工产品,在农药、医药、染料等行业以及有机合成中具有广泛的应用。

近年来由于国内一些生产企业的产品在纯度等质量指标方面达不到某些下游产品生产要求等原因,我国每年都进口相当数量的氯化亚砜。

鉴于国内一些科研单位开发的工艺技术日趋成熟,加之该产品原料价廉易得,因此有必要提高我国氯化亚砜生产装置的整体科技水平。

采用成熟可靠的先进工艺技术建设具有一定规模的生产装置,以满足国内市场需求,同时还可以作为我国加入世贸组织后的一种积极的应对措施,争取打入国际市场。

1 生产工艺氯化亚砜的合成工艺路线概括起来有以下4种,即氯磺酸法,五氯化磷法、三氧化硫法及二氧化硫法。

1.1 氯磺酸法反应式为S2Cl2+Cl2+2HSO3Cl→2SOCl2+2SO2+2HCl此法有两种工艺:催化工艺和非催化工艺。

催化工艺采用三氯化锑作催化剂,使一氯化硫,氯气与氯磺酸反应制得氯化亚砜。

非催化工艺首先由硫磺通氯制备一氯化硫,将定量的氯磺酸和一氯化硫投入到反应器内,在50℃以下通氯气反应,通氯量为50kg/h,反应好的物料经粗馏、精馏得氯化亚砜。

氯磺酸法反应中产生较多的SO2和HCl,污染和腐蚀十分严重,产品质量很难保证,只能得到工业二级品,经济效益差,已不适应当今环保日益严格的要求,已被许多厂家淘汰。

1.2 五氯化磷法(联产法)反应式为:PCl5+SO2→SoCl2+POCl3首先在搪瓷反应罐内加入定量的五氯化磷,然后通入经过干燥的二氧化硫气体,反应温度控制在40-80℃(反应为放热反应),当回流冷凝器出口有二氧化硫尾气时,反应结束。

含氟活性染料的概况及进展

含氟活性染料的概况及进展
性染 料。
氟均 三嗪和 乙烯砜双 活性 基型活性 染料 的生产 商及
2 0 年 丽源 ( 08 湖北 ) 科技 有 限 公司与武汉 纺 织 大学 组 成联 合实 验 室, 潜心研 究含 氟 染料 生产原 料、 合成 路 线 、 合 成设 备、 生产安 全各 个方面 的因素 , 0 9 于2 0 年成功 开发出一 氟 均三嗪 和异 型乙烯砜 复合活性 基染料 一 丽 源素F 系 L
公司的L vf N ea x 型活性 染料 。 1 ea x ay N— F 其 iP 3 L vf v  ̄ ] i N P R,
3 2
纺织导报 C i x l L a e . 0 1 o 1 hn T t e d r 2 1 N . ae i e 1
结构 式如 下:
至于一 氟均 三嗪和 其它活性 基复合活性 基染料 主要是
降低 生产成 本, 是典 陛能与纯含 氟染料 还存 在差距 ( 但 如固 色率 ) 所 以这类染料 并未成 为系列产品。 ,
采 用乙烯砜 中间体作为F 染料 的封 闭基 , 型 则形成一 氟
均三嗪与乙烯砜 复合型双 活性染料 。 其结 构通式 如下:
下 结构 :
最 近 几年发 展很快 , 中就 包括 了以氟 三嗪 为活 性 基 团的 其
三苯 二恶嗪 型活性 染料。
1 按活性基 结构划分 . 2
氟代均 三嗪 染料 大致 有下 述几 种 类型 : 二氟一 氯嘧 啶 型 、 氟一氯 甲基 嘧 啶型 、 氟 均三嗪 型、 氟 三嗪 与乙烯 一 一 一 砜 复合双活性 基型 、 双一 氟三嗪 型 、 氯密啶 与乙烯 砜 异双 氟 活 性 基型、 母 体的氟 三 嗪 型及一 氟三 嗪与 其他 活性 基复 双 合双活性 基染料 等。

分散染料染色原理及配方分析

分散染料染色原理及配方分析

分散染料染色原理及工艺分散染料染色原理及工艺分散染料是一类水溶性较低的非离子型染料。

最早用于醋酯纤维的染色,称为醋纤染料。

随着合成纤维的发展,锦纶、涤纶相继出现,尤其是涤纶,由于具有整列度高,纤维空隙少,疏水性强等特性,要在有载体或高温、热溶下使纤维膨化,染料才能进入纤维并上染。

因此,对染料提出了新的要求,即要求具有更好疏水性和一定分散性及耐升华等的染料,目前印染加工中用于涤纶织物染色的分散染料基本上具备这些性能,但由于品种较多,使用时还必须根据加工要求选行选择。

(一)分散染料一般性质分散染料结构简单,在水中呈溶解度极低的非离子状态,为了使染料在溶液中能较好地分散,除必须将染料颗粒研磨至2μm以下外,还需加入大量的分散剂,使染料成悬浮体稳定地分散在溶液中。

分散染料按应用时的耐热性能不同,可分为低温型、中温型和高温型。

其中低温型染料的耐升华牢度低,匀染性能好,常称为E型染料;高温型染料的耐升华牢度较高,但匀染性差,称为S型染料;中温型染料的耐升华牢度介于上述两者之间,又称为SE型染料。

用分散染料对涤纶进行染色肘,需按不同染色方法对染料进行选择。

(二)分散染料染色方法由于聚酯纤维具有疏水性强、结晶和整列度高、纤维微隙小和不易润湿膨化等特性,要使染料以单分子形式顺利进入纤维内部完成对涤纶的染色,按常规方法是难以进行的,因此,需采用比较特殊的染色方法。

目前采用的方法有载体法、高温高压法和高温热溶法等三种染色方法。

这些方法利用了不同的条件使纤维膨化,纤维分子间的空隙增大,同时加入助剂以提高染料分子的扩散速率,使染料分子不断扩散进入被膨化和增大的纤维空隙,而与纤维由分子间引力和氢键固着,完成对涤纶的染色。

由于分散染料在水中的溶解度极低,故要依靠加入染料和溶液中的分散剂组成染液。

为防止分散染料及涤纶在高温及碱作用下产生水解,分散染料的染色常需在弱酸性条件下进行。

下面分别介绍三种染色方法。

1.载体染色法载体染色法是在常压下加热进行。

新版精编精细化工课后习题-新版-精选.pdf

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第一章绪论一、名词解释精细化率:精细化工的产值在化工总产值中的比重。

专用化学品:具有特定用途的功能性学产品。

二、简答题简述精细化工的特点。

精细化工的特点:多品种、小批量、技术密集度高、综合生产流程和多功能生产装置、大量采用复配技术、投资少、附加值高、利润大。

第二章一、名词解释1.合成路线:指的是选用什么原料,经由哪几步单元反应来制备目的产品。

2.工艺路线:指的是对原料的预处理(提纯、粉碎、干燥、熔化、溶解、蒸发、汽化、加热、冷却等)和反应产物的后处理(蒸馏、精馏、吸收、吸附、萃取、结晶、冷却、过滤、干燥等)应采用哪些化工过程(单元操作)、采用什么设备和什么生产流程等。

3.反应(工艺)条件:指的是反应物的分子比、主要反应物的转化率(反应深度)、反应物的浓度、反应过程的温度、时间和压力以及反应剂、辅助反应剂、催化剂和溶剂的使用和选择等。

4.结合到生产过程中,主要讨论影响反应的因素。

5.合成技术:主要指的是非均相接触催化、相转移催化、均相络合催化、光有机合成和电解有机合成以及酶催化等,这些技术在部分产品制造中得到应用。

6.完成反应的方法:是指间歇操作和连续操作的选择、反应器的选择和设计。

7.物料的摩尔比:加入反应器中的几种反应物之间的摩尔比8.限制反应物和过量反应物:化学反应物不按化学计量比投料时,其中以最小化学计量数存在的反应物叫做限制反应物;而某种反应物的量超过限制反应物完全反应的理论量,则该反应物称为过量反应物。

9.转化率:某一种反应物A(关键组分)反应掉的量N AR占向反应器中输入量N Ain的百分数称反应物A的转化率10.选择性:指的是某一反应物转变成目的产物时,理论消耗的摩尔数占该反应物在反应中实际消耗的总摩尔数的百分比。

11.理论收率:指的是生成目的产物的摩尔数占输入的反应物的摩尔数的百分比12.第三章表面活性剂一、填空1.表面张力是一种能引起液体表面自动收缩的力,它的单位为mN/m 。

活性染料

活性染料

1957年我国开始了对活性染料的研究,1958年三嗪型活性染料在上海投入生产;进入90年代之后,我国活性染料加快了发展步伐,据有关部门统计资料显示,1995年活性染料产量达到19458吨,至2006年,我国活性染料产量已达1811万吨,占我国染料总产量的24%, 并居全球首位。目前,国内开发和生产的活性染料类型繁多,已达20余种,几乎国外现有的活性基团的染料国内都已开发或生产,如X型(二氯三嗪)、K型、KM型(一氯三嗪)、KE型、KP型(二个一氯三嗪)、KD型(一个或二个一氯三嗪)、KN型(口一硫酸酯乙基砜)、M型、EF型、ME型等。
在活性染料染色中,为了提高染色一次准确的程度, 染料的选择至关重要。为了合理地选择拼色染料,人们在生产实践中采取了多种方法,通过合理组合亲和力相近的染料提高染料染色性能。活性染料的染色特征参数不仅包括匀染因子、易洗涤因子、移染指数、相容性模型,同时还包括染料对纤维的直接性S值、反应性R值、吸尽率E值、固色率F值等;这些染料的特征参数从染料的上染吸附性、固色率、匀染性、扩散性、洗涤性等方面全面的放映了染料在染色全过程中的各种性能,因此,通过合理的活性染料组合配色,对保证及提高活性染料染色质量、染色效果有着重要的指导意义。
近年来,随着活性染料发展的势头越来越迅猛,人们对活性染料越来越关注,研究活性染料的课题也越来越广泛。包括活性染料的特征参数、染色工艺和应用性能等,特别是提高活性染料应用性能和生态性方面;同时新染料品种的开发,尤其是双活性基活性染料的开发成为了研究的重点。此外,由于活性染料相关科技的进步,商品化技术也得到了快速发展,通过应用膜处理技术、科学地混料拼色及添加各种助剂等 ,开发出了许多性能优良的活性染料品种。在开发和改进活性染料的同时,对活性染料的染色技术也进行了广泛研究,包括对纤维进行改性,开发新的染色助剂和研究新的染色工艺等,出现了许多高效、生态和清洁的染色工艺。如:

精细化工思考题(附答案)

精细化工思考题(附答案)

精细化工思考题(附答案)精细化工思考题1-4章思考题1.详述精细化工及精细化工的特性。

答:精细化工是精细化学品生产工业的简称。

而所谓的精细化学品一般指深度加工的、技术密集高和附加价值大的化学品,其多数产品为品种多,更新快,规模小,利润高。

精细化工的特性可分为经济特性和生产特性。

经济特性包括:(1)利润高、能耗小;(2)附加价值率高;(3)资本密集度低、投资效率高。

生产特性包括:(1)技术密集度高、市场垄断性强;(2)品种多、产量少、商品化强;(3)劳动密集度高、就业机会多;(4)综合生产流程和多功能生产装置。

2.染料工业的特点就是什么?染料的名称由哪几部分共同组成?答:染料工业特点:1、染料品种多、更新快;2、中间体的通用性大;3、收率低、“三废”多;4、商品染料的应用研究在染料工业中占有重要的地位。

染料的名称由冠称、色称、字尾三部分共同组成。

冠称则表示染料根据应用领域方法或性质分类的名称,例如还原成、集中、活性等;色称则表示染料色泽的名称。

例如嫩黄、徐、深黄、金黄、橙、白、紫、绿等;字尾则表示染料的色光、形态、特定性能和用途等。

b―蓝光;c―耐氯;d―稍暗;k―冷染;m―混合;x―高浓度。

3.影响染料颜色深浅的主要因素有哪些?请问:(1)染料的分子结构对染料颜色厚薄的影响因素:(a)共轭双键的长短。

共轭双键越短,颜色越深;(b)共轭体系上的极性基团。

导入极性基团,若并使极性减小,则深色效应,反之,则浅色效应;(c)染料分子的共平面性毁坏和共轭体系的中断,并使颜色变淡;(d)染料内络合物的分解成,通常并使颜色变深、暗;(e)染料分子的离子化,若并使极性减小,则深色效应,反之,则浅色效应;(f)顺反异构对染料颜色的影响。

(2)外界因素对染料颜色厚薄的影响因素:(a)溶剂和介质的影响。

若并使极性减小,则深色效应,反之,则浅色效应;(b)染料浓度对颜色的影响。

浓度减小,则浅色效应;(c)温度对颜色的影响。

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由于染料生产品种多精编Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986由于染料生产品种多,并朝着抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向发展,从而使染料废水处理难度加大。

染料废水处理难点:一是COD高,而BOD/COD值小,可生化性差;二是色度高,而成分复杂。

三是水质水量不稳定,排放具有间歇性。

印染废水的处理目标一般是COD的去除与脱色,但脱色问题难度更大。

3.脱色处理方法物理方法吸附法吸附法是利用多孔性的固体物质,使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。

吸附脱色技术是依靠吸附剂的吸附作用来脱除染料分子的。

吸附按其作用力可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种。

目前用于吸附脱色的吸附剂主要是靠物理吸附, 但离子交换纤维、改性膨润土等也有化学吸附作用。

常用的吸附剂包括可再生吸附剂如活性炭、离子交换纤维等和不可再生吸附剂如各种天然矿物(膨润土、硅藻土)、工业废料(煤渣、粉煤灰) 及天然废料(木炭、锯屑) 等。

传统的吸附剂是活性碳,活性炭具有较高的比表面积(500- 600 m2/g),它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。

活性炭去除水中溶解性有机物(分子量不超过400)非常有效,但它不能去除水中的胶体疏水性染料。

若废水BOD5>500mg/L,则采用吸附法是不经济的。

膨润土作为水处理中的吸附剂和絮凝剂,已被广泛用于印染废水脱色领域,近年来制成多种复合膨润土、VS型纤维和聚苯乙烯基阳离子交换纤维等,具有物理吸附和离子交换功能,且比表面大、离子交换速度快,易再生,对难处理的阳离子染料废水有很好的脱色效果,有些改性的膨润土的脱色效果甚至高于活性炭[4];某些集吸附与絮凝性能为一体的吸附剂如硅藻土复合净水剂也已开发;用电厂粉煤灰制成具有絮凝性能的改性粉煤灰,对疏水性和亲水性染料废水均具有很高的脱色率;另外工业废料(如煤渣、粉煤灰等)、天然废料(如木炭、木屑等)、植物秸秆(如玉米棒等)均对印染废水具有一定的吸附作用。

吸附法尤其适合难生化降解的纺织印染废水脱色处理,印染废水的吸附脱色技术是一项非常有效而又比较经济的方法。

活性炭吸附脱色技术不适合印染废水一级处理,只能用于深度脱色处理,活性炭处理成本高,再生困难,所以活性炭的再生技术是正在研究的课题,其中生物再生是研究的重点方向。

煤、炉渣吸附剂,原料来源广,成本低,但在处理印染废水之后存在二次污染,所以只适合与生化法或砂过滤等方法联合使用。

离子交换树脂对水溶性染料离子吸附特别有效,离子交换吸附剂的开发研制是今后的主要发展方向之一。

廉价、高效、因地制宜新型吸附材料的开发是一项很有前途的技术。

吸附法与其它处理方法的优化组合处理印染废水,脱色效果更佳。

[5]综上所述,吸附脱色的发展方向体现在两个方面: ①根据吸附机制开发、寻找新的吸附剂; ②对现有吸附剂的改性与活化, 以提高脱色效果和再生能力。

超滤法脱色超滤是利用一定的流体压力推动力和孔径在20~200üA 的半透膜实现高分子和低分子的分离。

超滤过程的本质是一种筛滤过程,膜表面的孔隙大小是主要的控制因素。

该法的优点是不会产生副作用,可以使水循环使用。

早在70 年代初期, 膜分离技术就尝试用来处理印染废水。

目前, 该方法可用于去除各种染料和添加剂。

但由于分离染料混合物的困难, 并未达到完美的程度。

在这种技术中,半透膜的性质起着决定性的作用。

就材料而言,膜有动态膜,纤维素类膜,聚砜超滤膜,荷电超滤膜或疏松反渗透膜。

[6](1)动态膜从处理效果和经济上讲,ZrO-PAA 动态膜是可行的。

但能耗较大,其渗透水及化学物质的再利用率可达88% 到96%。

(2) 纤维素类膜。

CA 膜的选择性随膜表面与各种染料互变异构体相互作用而发生变化,但膜材料本身在耐pH、耐温等方面仍然有所不足。

纤维素类膜在耐pH值、耐压、耐温度等方面优于CA ,用纤维素超滤膜反渗透处理染色废液,染料去除率97% 以上可实现水的循环使用,但反渗透所需的高压操作仍是它的不足。

(3) 聚砜超滤膜由于其良好的物理化学稳定性,有较大的应用前景。

使用聚砜超滤膜代替纤维素膜可实现高温操作, 回收染料减轻污染, 但仍未达到国家排放的标准。

(4) 荷电超滤膜或疏松反渗透膜是用来描述其分离性能介于反渗透和超滤之间的一种膜。

荷电超滤膜是以其化学结构含有荷电基团而定义的, 疏松反渗透膜是以其物理结构而命名, 它们往往指的一种膜。

对盐NaCl 截留只有2%~3% , 而对于500~2 000 分子量的物质,具有较高的分离率, 同时保持高的水通量。

一般染料的分子量正好在这种膜的截留范围, 特别是离子型染料。

该膜在低压下操作(10kg/cm 2) 耐pH值、耐压密、耐污染、耐温等方面都比较突出,前景广阔[7]。

辐射降解法电离辐射可有效地降解染料水溶液,辐射技术和其它技术有很好的协同作用。

与常规污染物处理技术相比,辐射技术在常温常压下进行,具有工艺简单、无二次污染等特点,对难降解有机污染物的处理更有其独特长处。

[8]用60Co γ射线辐照甲基橙和活性艳蓝KNR水溶液,辐照后染料水溶液的可见光区和紫外区的特征吸收峰随吸收剂量的增加而渐渐下降至接近零,说明辐射降解反应既破坏了染料分子的发色基团,同时也破坏了染料的有机分子结构。

脱色率和COD去除率均随吸收剂量的增加而增加。

过氧化氢与辐射有协同作用,在相同的吸收剂量下,脱色率和COD去除率均随过氧化氢的浓度增加而增加。

另外,该法pH值适用范围很广;溶液的初始浓度越大,COD去除和脱色效果越差;氧的存在可以促进染料分子的降解。

在同样辐照条件下,染料的辐射降解效果因染料分子的结构不同而略有不同[9]。

辐射法处理印染等难降解污水时虽然有机物的去除率高、设备占地小、操作简便,但用来产生高能粒子的装置价格昂贵,技术要求高,而且该方法能耗较大,能量利用率不高,若要真正投入实际运行,还需进行大量的研究工作。

物理化学法絮凝法印染废水的絮凝脱色技术, 投资费用低, 设备占地少, 处理量大, 是一种被普遍采用的脱色技术。

某印染厂采用混凝脱色- 悬浮曝气生物滤池工艺处理主要含活性染料的废水,原水CODCr, SS的平均质量浓度分别为296,285 mg/L 和平均色度为550倍, 处理后出水水质相应各项指标分别为40, 20 mg/L 和10 倍, 其去除率分别为87%, 92%和98%。

[10]在印染废水中使用的絮凝剂很多,大致可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂三类,其中,有机絮凝剂还分为天然有机高分子絮凝剂、合成有机高分子絮凝剂。

由于印染废水水质比较复杂,无机单盐絮凝剂在水解絮凝过程中,未能完成具有优势絮凝效果的形态,投药量大,絮凝效果差;无机高分子絮凝剂可以较好地除去废水中大部分悬浮态染料,但对于水溶性染料中分子量小、不容易形成胶体的废水则难以处理;有机高分子絮凝剂对于水溶性染料等废水具有很好的脱色性能,但单独使用效果差,而且易于产生有毒物质;因此,开发研制价廉、无毒、高效的新型有机絮凝剂,已成为目前絮凝法的主要研究方向之一。

复合絮凝剂则能同时发挥几种絮凝剂的优点,使絮凝法用于印染废水处理既经济,又适用。

如将有机絮凝剂与无机絮凝剂复配使用,充分发挥有机高分子絮凝剂的吸咐架桥性能和无机絮凝剂的电性中和能力,可以使处理出水达到较好的效果。

此外,淀粉衍生物、木质素衍生物、羧甲基壳聚糖[11]等天然高分子具有无毒、原料广、价廉和可生物降解等优点,也得到科研工作者的高度重视。

另外,微生物絮凝剂是利用生物技术,从微生物体或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效,且能自然降解的新型水处理剂。

与普通的絮凝剂相比,有固液易于分离,沉淀少,适用性广等优点,因此微生物絮凝剂的研究正成为当今世界絮凝剂方面研究的重要课题[12]。

总之,高效、无毒、无害的环境友好性絮凝即将在印染废水处理中有广阔的应用前景。

絮凝法虽然是含染料废水处理的常用方法,但对于许多可溶性好的染料, 处理效果往往不佳。

因此, 复合絮凝法将成为工业废水处理工艺研究的主要内容和发展方向。

根据实际出水要求,采用适当的预处理和后处理手段,发挥絮凝工艺与其它工艺的协同工作的优势,以达综合治理的目的,这对于提高印染废水的处理效果,降低处理成本具有极其重要的意义。

然而,用絮凝法进行废水脱色依然存在以下几个方面的问题:产生大量的淤泥;由于废水水质变化大,每批废水脱色前均需要进行预试验,以确定最佳条件,提高了成本,又费时。

过量的阳离子絮凝剂会在废水中产生大量氮的化合物,它们对鱼类有毒且难以生物降解和硝酸化抑制,絮凝剂过量也可能导致沉淀重新溶解。

脱色效率低,不符合排放标准。

因此,实际生产中,应根据实际出水要求,采用适当的预处理和后处理手段,发挥混凝工艺与其它工艺的协同工作的优势,以达综合治理的目的,这对于提高印染废水的处理效果,降低处理成本具有极其重要的意义。

化学方法电化学法电化学法是处理印染废水的另一种有效的处理方法。

电化学法通过可溶性电极在阳极和阴极上发生电絮凝、电气浮和H的间接还原作用从而达到处理废水的目的。

电化学法处理印染废水具有设备小、占地少、运行管理简单、COD去除率高和脱色好等优点,但同时电化学法存在着能耗大、成本高和析氧析氢副反应等缺点。

近年来,随着电化学和电力工业的发展以及许多新型高析氧析氢过电位电极的发明,电化学法又重新引起人们的重视。

根据电极反应方式划分, 传统电化学方法可细分为内电解法、电絮凝和电气浮法、电氧化学。

内电解法是利用废水中有些组分易被氧化,有些组分易被还原,在有导电介质存在时,电化学反应便会自发进行,同时兼有絮凝、吸附、共沉淀等综合作用的一种废水处理方法[13]。

最着名的内电解法是铁屑法, 即将铸铁作为滤料, 使印染废水浸没或通过, 利用Fe 和FeC 与溶液的电位差, 发生电极反应, 产生较高化学活性新生态H, 能与印染废水多种组分发生氧化还原反应, 破坏染料发色结构, 而阳极产生的新生态Fe2+, 其水解产物有较强的吸附和絮凝作用。

该法不需要外加电源,操作简单,成本低廉,是种很有前途的处理方法。

电气浮法是以Fe、AL作阳极产生的H2将絮体浮起;而电絮法则是利用电极反应产生的Fe2+ 、Al3+实现絮凝脱色。

采用石墨、钛板等作极板, 对染料废水通电电解, 阳极产生O2或Cl2, 阴极产生H2。

通过O的氧化作用及H的还原作用破坏染料分子而使印染废水脱色, 脱色率可达98% 以上,COD去除率达80%以上。

国内重点研究的是电化学与其它方法相结合,其中较为有成就的是用絮凝复合床新技术处理高色度印染废水,对色度>10000倍的印染废水处理后,脱色率可达99%以上,CODCr去除率达75%。

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