李艷慧(廊坊市清泉供水有限責任公司,河北 廊坊 065000)
近年來,隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,許多的化工廠和印染廠迅猛崛起,所排放的污水給環(huán)境帶來了嚴重的水體污染。尤其是染料廢水,具有濃度高、難降解物質(zhì)多、色澤較深等特點[1],排入江河湖海后給人類和水體植物帶來嚴重的危害,因此對染料廢水的脫色和吸附成為我們迫在眉睫的任務。在曾經(jīng)的研究中,文湘華[2]等用內(nèi)循環(huán)SBR處理染料廢水,王怡中[3]也曾利用太陽關催化氧化降解二氧化鈦懸漿體系中八種染料,但這些傳統(tǒng)的方法效果都不是很明顯,所以如何讓染料廢水有效脫色成為人們關注的焦點。由于膨脹石墨具有孔結構發(fā)達、比表面積大、表面活性高等特點,而這些特征使得膨脹石墨作為吸附劑時具有很好的選擇性[4]。因此,膨脹石墨在廢水脫色處理中的應用成為該領域的一個熱點問題。此外,膨脹石墨作為吸附劑還廣泛用于處理焦化廢水[5],吸附有機高分子[6],吸附非離子表面活性劑[7],在含油廢水中的應用研究[8]更得到了人們的廣泛關注。
本實驗以螢光黃染料為代表,探討廢水濃度對吸附脫色作用的效果。利用控制變量法進行實驗,然后用分光并用光度計,在溶液的最大吸收波長測量其吸光度,利用脫色率表征脫色效果。最后利用Origin軟件處理數(shù)據(jù),繪制圖表,找出最佳吸附狀態(tài),為染料廢水的治理提供實驗依據(jù)。
天然鱗片石墨50目;螢光黃:分析純,北京化工廠。
電子分析天平:AR2140 型,上海奧豪斯國際貿(mào)易有限公司;分光光度計:722型光柵分光光度計,山東高密彩虹分析儀器有限公司;玻璃儀器氣流烘干器:星火牌C-型,鄭州長城科工貿(mào)有限公司;磁力攪拌器:HJ-6型多頭磁力攪拌器,江蘇正基儀器有限公司。
圖3.1 螢光黃脫色率~濃度的關系
準確稱取經(jīng)過干燥的螢光黃染料0.01g,溶解后,移入容量瓶定容至100 mL,配制成濃度為100mg/L的標準溶液作為模擬廢水。
2.2.1 最大波長的選取
取配制好的螢光黃模擬染料廢水,用分光光度計在200-700nm波長范圍內(nèi)掃描,選取最大吸收波長為472nm。
2.2.2 最佳吸附濃度的確定
取已經(jīng)配制好100mg/L 的螢光黃溶液0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL 分別放入六個盛有25mL 蒸餾水的小燒杯中,攪拌相同時間后停止,用分光光度計測量各自吸光度記為A0,在六個燒杯中分別放入膨脹石墨0.5g,繼續(xù)攪拌相同時間后停止,分別測量各自的吸光度并記為At。根據(jù)公式脫色率=(A0-At)/A0×100%計算出脫色率(如表2.2)。
表2.2 螢光黃溶液脫色率隨濃度的變化
在不同濃度的螢光黃溶液中各加入0.5g的膨脹石墨,攪拌相同的時間,其脫色率的變化如圖1。
從圖3.1 可以看出在實驗的范圍內(nèi),螢光黃溶液的脫色率隨著濃度的先增加后減小,當量取1.5mL 的100mg/L 的溶液加入到盛有25mL蒸餾水的小燒杯中,達到吸附平衡狀態(tài),此后為解吸狀態(tài),即濃度為6mg/L時為最佳吸附濃度。
實驗表明溶液濃度影響染料的吸附脫色效果。染料廢水的濃度對吸附脫色有一定的影響,當濃度為6mg/L 時脫色效果最好。