第１４卷第１期 大连民族学院学报 Ｖｏ１．１４．Ｎｏ．１ ２０１２年１月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｄａｌｉａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｊａｎｕａｒｙ ２０１２ 文章编号：１００９—３１５Ｘ（２０１２）０１—０００１—０３ 两种方法对染色废水脱色及其再利用的影响 孙天竹，杨 洋，姚岳 （大连民族学院生命科学学院，辽宁大连１１６６０５） 摘要：以活性染料染色废水为研究对象，分别采取活性炭和保险粉２种方法进行脱色，分析处理后得到 的回用水指标，进而比较２种处理方式对染色废水脱色效果的影响，为脱色废水再利用奠定基础。 关键词：染色废水；脱色；再利用 中图分类号：Ｘ７０３ 文献标志码：Ａ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｔｗｏ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｄｙｅｉｎｇ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ Ｄｅｃｏｌｏｒｉｚｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｕｓｅ ＳＵＮ Ｔｉａｎ—ｚｈｕ，ＹＡＮＧ Ｙａｎｇ，ＹＡＯ Ｙｕｅ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｄａｌｉａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ Ｌｉａｏｎｉｎｇ １ １６６０５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｂｙ ｔａｋｉｎｇ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｄｙｅｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔ，ｄｅｃｏｌｏｒｉ・ ｚｉｎｇ ｉｓ ｐｅｒｆｏｒｍｄｅ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｓｕｌｆｉｔｅ．Ｔｈｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｏｆ ｔｒｅａｔｅｄ ｗａｔｅｒ ａｒｅ ａｃｑｕｉｒｅｄ ｂｙ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ａｎｄ ｔｈｅｎ，ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｅ ｏｆ ｄｅｃｏｌｏｒｉｚｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｗｏ ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ ｆｏｒ ｄｙｅｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｉｓ ｄｏｎｅ，ｗｈｉｃｈ ｌａｙｓ ａ ｓｏｌｉｄ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｒｅｕｓｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｙｅｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｄｅｃｏｌｏｒｉｚｉｎｇ；ｒｅｕｓｅ 纺织印染工业是中国传统的支柱行业之一， 随着中国经济的高速发展，其用水量和排水量也 大幅度增长。据不完全统计，中国日排放印染废 找到修正染色工艺的最简单方法，才能使回用 水的利用成为可能。 水量为３×１０。～４×１０。ｍ＿ｊ【 ，印染厂每加工１００ ｍ 织物，会产生３～５ ｔ废水 Ｊ。由于织物染色及后 整理要求的多样性，其使用的染料、助剂品种也将 １材料与方法 １．１ 材料 实验选用活性红Ｂ一２ＢＦ、活性黄Ｂ一６ＧＬＮ 和活性蓝Ｂ一２ＧＬＮ（上海万得化工有限公司）３种 复杂，使废水中的ｐＨ值、ＣＯＤｃｒ、ＢＯＤ 、颜色等指 标也各不相同，可生化性较差。 废水中含有许多发色基团，因此色度比较 高，有的可达５００～５０万倍，所以印染废水处理 的重要任务之一就是要进行脱色处理 Ｊ。然而 经脱色后，虽然色度有所降低，但再利用难度依 然较大，其原因是染色废水成分复杂，不但包含 中温性活性染料。染色布料为经过退浆、煮练、漂 白和丝光的纯棉织物。 １．２仪器及试剂 总有机碳（ＴＯＣ）分析仪（日本岛津公司）， ＨＺＳ—Ｈ水浴振荡器（哈尔滨市东联电子技术开 发有限公司），ＰＣ２４０１型紫外可见分光光度计（Ｅｔ 本岛津公司），ＰＨＳ一２５Ｃ酸度计（上海精密科学 仪器有限公司），ＤＤＳＪ一３０８Ａ型电导率仪（上海 有色物质，同时还有无机盐、表面活性剂等有机 物，再利用时仅考虑色度，按照常规工艺很难达 到理想的效果。因此，通过对脱色处理后的染 色废水（以下简称回用水）各项指标进行分析， 收稿日期：２０１１—１０—１１；最后修回日期：２０１１—１１—０１ 精密科学仪器有限公司）等；氯化钠、无水碳酸钠、 保险粉、氢氧化钠，合成洗涤剂等。 作者简介：孙天竹（１９６５一），女，安徽利辛人，高级工程师，主要从事染料助剂开发、应用及染色废水处理研究。 ２ 大 连 民 族 学 院 学 报 第１４卷 １．３染色废水的准备 以去离子水为介质，使用活性染料对纯棉织 物进行常规染色，收集染色及皂洗残液作为染色 废水备用。 染色处方： 染料：３％（ｏｗｆ）； 氯化钠：２０～６０ ｇ・Ｌ～； 碳酸钠：２０～２５ ｇ・Ｌ～； 浴比：１：５０。 分别由活性红、活性嫩黄和活性深蓝３种活 性染料制得３种染色废水。 １．４染色废水的脱色处理 １．４．１活性炭法物理脱色 活性炭是最常用的吸附剂之一，其自身结构 决定了它有非常大的比表面积，因而其吸附效果 非常显著。 １．４．２保险粉还原法脱色 保险粉，即连二亚硫酸钠，在碱性条件下具有 较强的还原能力，可以使具有偶氮结构的活性染 料发生如下反应： Ａｒ—Ｎ＝Ｎ—Ａｒ —｝Ａｒ—ＮＨ２＋Ａｒ 一ＮＨ２， 由于破坏了发色基团，从而可以使染液脱色。 １．５ 脱色后染色废水的水质表征 １．５．１电导率测定 测定回用水的电导率，并根据电导率与无机 盐（ＮａＣ１）的标准曲线计算回用水中无机盐的含 量。 １．５．２吸光度测定 以去离子水为参比，测定染色废水脱色处理 前后的吸光度值，进一步计算脱色率。 脱色率Ｄ（％）： ×１００％， ＡＯ 式中，Ａｎ为废水处理前吸光度值，Ａ为处理后吸 光度值。 １．５．３ ＴＯＣ测定 测定染色废水脱色处理前后的ＴＯＣ含量，计 算ＴＯＣ去除率。 Ｔ０ｃ去除率（％）＝ ×１。０％， 式中，ＴＯＣ 表示原废水的总有机碳，ＴＯＣ表示回 用水的总有机碳。 １．５．４紫外一可见光谱测定 测定回用水在１９０～８００ ｎｍ范围内的紫外一 可见光谱，并从图谱上看染料的降解情况，分析染 料的发色基团和芳香环结构的破坏程度。 ２结果与讨论 ２．１活性炭的脱色条件优化 通过实验得到，活性炭浓度为０．０５ ｇ・Ｌ～、 脱色时间为２５ ｍｉｎ时，脱色的处理效果较好。 ２．２保险粉的使用条件优化 为了确定还原剂浓度、ｐＨ值、时间与脱色率 的关系，以选出最佳的实验方案，进行了 （３ ）的 正交试验，实验结果为，当还原剂浓度为４ｇ・Ｌ～、 ｐＨ＝１３、还原时间为４５ ｍｉｎ时，保险粉脱色效果 最佳。 ２．３回用水的水质指标 将经活性炭脱色后的水定义为回用水（Ｉ）， 经保险粉脱色处理后的水定义为回用水（Ⅱ）。 ２．３．１通过电导率计算无机盐残留量 测定脱色处理后的回用水的电导率，并根据 电导率标准曲线（如图１）计算其中的盐浓度，结 果见表１。 ０ ● ∽ 曼 、 曲 ＮａＣ１浓度／（ｍｏｌ・Ｌ－ ） 图１电导率标准曲线 表１ 回用水的电导率值 从表１中可以看出，使用活性炭法处理后水 中无机盐含量略低于还原法；因为还原法中加入 了新的钠盐。同时也表明，２种方法对无机盐的 第１期 孙天竹，等：两种方法对染色废水脱色及其再利用的影响 ３ 去除作用有限，将它们再次用于染色过程时，应减 少氯化钠的用量，并调整其他无机盐的加入量，从 而可以节约成本。 ２．３．２有机物残留一ＴＯＣ去除率 废水中的有机物主要有染料、助剂、洗涤剂中 的表面活性剂等，通过测定废水处理前后ＴＯＣ 值，计算有机物去除率，结果见表２。 表２回用水的ＴＯＣ及其去除率 ４ ５ 从表２可以看出，脱色后有机物去除率可达 到５Ｏ％左右，还原法对有机物去除效果更好；其 原因是还原过程中会伴随一些反应，产生的ＣＯ 溢出，因此ＴＯＣ的去除率更高。 ２．３．３脱色前后的色度变化（见表３） 表３废水脱色效果 从表３可以看出，３种染料的两类回用水的脱 色率均在８０％以上，其中红、蓝色废水用活性炭 法脱色效果较好，黄色废水用还原法脱色较好，因 此，２种方法均能较好地脱色。 ２．３．４脱色前后的紫外一可见光谱（如图２） ４・５ ４ ３・５ ３ ２．５ 篓ｚ １・５ ｌ Ｏ・５ －０．５ 波长／ｎｍ （ａ）活性红回用水 ３ ２ 越 ｌ Ｏ Ｏ ． 越 ５ ４ ５ ， ３ ５ ２ ５ 。 ｌ ５ ｏ Ｏ ３４ ５ ３ ５ ２ ５ １ ５ ０１５ （ｂ）活性嫩黄回用水 （ｃ）活性深蓝回用水 图２ ３种染料废水脱色前后的紫外一可见光谱 从图２可见，原活性红、活性嫩黄和活性深蓝 ３种染料废水在紫外和可见部分都有吸收峰。经 活性炭处理后的回用水，在２５０～８５０ ｎｍ原出峰 处几乎没有吸收，表明回用水（Ｉ）中的发色基团 被较完全地吸收；经保险粉处理的回用水（Ⅱ）在 （下转第ｌ１页） 第１期 刘宝全，等：蛋白质“酶解度”概念的探究 １１ 根据简化式（７）和式（８），只要测出酶解后体 系中的多肽链数目与反应前的多肽链数目比，就 时的标定碱的用量，即可计算出体系中因加入甲 醛而释放的氢离子摩尔数，从而计算出体系中新 增的游离氨基数目。具体的操作方法将在下期的 “甲醛滴定法测定牛血清白蛋白的酶解度”论文中 详细论述。 可以非常简便地算出酶解度。这在利用分光光度 法测定中非常有用，只要在测定体系的线性范围 内，可以直接利用光吸收值进行ＤＥＨ值计算，使 反应监测更易于进行。 虽然蛋白质侧链中的游离氨基会造成测定的 初始多肽链数目偏高，但是在根据式（３）计算新增 加游离氨基数目时，蛋白质侧链中的游离氨基对 ３ 蛋白质酶解度的甲醛滴定法测定 进行蛋白质酶解度测定，不需要将样品完全 水解，只要能有效测定反应体系中的多肽链数目 测量结果的干扰可以通过２次测定值相减（ＡＮ， 一ＡＮ。一ＡＮ ）而有效消除。利用甲醛滴定法可以 变化，就可以计算蛋白质的酶解度。确定反应体 系中的多肽链数目，最重要的方法是测定体系中 的游离氨基数目。在蛋白质水解度测定的相关方 法 中，只要能有效测定反应体系中氨基或羧基 数目，都可以用于蛋白质酶解度的测定。下面重 点介绍简便易行的甲醛滴定法。 较为准确地计算出反应前后体系中的游离氨基的 数目变化，进而通过计算酶解度来监测蛋白质的 酶解进程。 参考文献： ［１］徐英操，刘春红．蛋白质水解度的测定方法综述［Ｊ］． 食品研究与开发，２００７，２８（７）：１７３—１７６． ［２］徐勤，葛向阳，刘建峰．甲醛法测大豆蛋白水解度的 甲醛滴定法 的基本原理是利用甲醛与多 肽链中的游离氨基结合形成羟甲基衍生物，使原 来与氨基结合的氢离子解离出来，再用标定的碱 进行滴定，新消耗的标定碱的摩尔数就是体系中 新增加游离氨基的摩尔数。一般选用酚酞做滴定 指示剂，分别测定添加甲醛前后滴定到酚酞变色 改进［Ｊ］．饲料工业，２００８，２９（５）：４６—４７． ［３］张龙翔，张庭芳，李令媛．生化实验方法和技术［Ｍ］． 北京：高等教育出版社，１９９７． （责任编辑邹永红） （上接第３页） 效果较好，ＴＯＣ去除率达到５０％左右；回用时可 适当减少表面活性剂（如缓染剂、匀染剂等）的用 量。 可见光部分没有吸收，说明染料可见部分的发色 基团已被完全破坏，而在紫外部分还有较弱的吸 收峰，说明染料分子中芳香基团部分遭到破坏，但 并未除净，虽然脱色不完全，但也达到了回用标 准，完全可用。 （４）经活性炭法和还原法处理后，脱色率均达 ８Ｏ％以上，紫外一可见光谱表明，原废液在可见 光区的颜色吸收峰均去除干净，可以再利用。 参考文献： ［１］戴日成，张统，郭茜，等．印染废水水质特征及处理技 术综述［Ｊ］．工业给排水，２０００，２６（１０）：３３． ［２］朱虹，孙杰，李剑超．印染废水处理技术［Ｍ］．北京：中 国纺织出版社．２００４． ３ 结论 （１）活性炭和保险粉均能达到染色废水脱色 的目的。 （２）活性炭法和还原法对废水中无机盐的脱 除作用不明显，进一步回用时应充分考虑水中无 机盐含量。通过测定电导率计算无机盐含量是简 单可行的办法。 （３）经活性炭法和还原法处理后，有机物去除 ［３］生，蒋岚岚．染料废水的脱色方法［Ｊ］．化工环保， ２０００，２０（１）：１４—１８． （责任编辑邹永红）
