新型脱色剂WTH-DEEP的研制与应用

摘要

随着染料生产和应用行业的发展，染料废水的处理成为一个具有重大实用价值的研究课题。本论文从产品应用领域的工艺和废水特点出发，引入毛皮染色中使用的固色剂，与阳离子型有机絮凝剂双氰胺-甲醛（DCD-HCHO）共聚，制备出了一种新型脱色剂WTH-DEEP，用于染料废水的脱色处理。本论文首先进行了WTH-DEEP的合成研究，通过单因素和正交试验，对合成工艺条件进行了优化。并用红外光谱等方法对产品性能进行了表征，之后将制备的新型脱色剂应用于染料废水处理，考察了产品的使用效果。
　　 单因素试验结果表明：聚合反应温度需要控制在65-80℃，反应温度对产品的性能影响较大。根据反应动力学原理，必须加热到一定温度，该反应才开始进行；反应温度过高，产品物化性质改变，对废水处理效果下降。反应时间需控制在2～4小时。聚合反应时间不足，新型脱色剂粘度小，产品稳定性差，絮凝效果不好；聚合反应时间过长，产品性能基本没有提高，却增大能耗，增加了产品成本。
　　 正交试验结果表明：反应温度对试验结果的影响是显著因素，各因素对产品性能影响的的重要性顺序为：反应温度>反应物配比>反应时间。最优化合成条件为：反应温度70℃，反应时间2小时，反应物配比为n（双氰胺）：n（环氧氯丙烷）=1.0：1.0。试验制备的新型脱色剂具有适中的粘度，水溶性良好，是既含有链状聚合物又含有网状低聚物的混合物，聚合物分子带有正电性质基团，在水溶液中呈现阳离子聚电解质的特性。
　　 应用试验结果表明：WTH-DEEP对酸性染料、分散染料、络合染料三种模拟染料废水皆有较好的处理效果。在投药量分别为200mg/L、300 mg/L和200 mg/L时，染料废水达到最佳脱色率，分别为94.1％、91.3％和93.4％。WTH-DEEP对实际染料废水的最佳脱色率和CODcr去除率可分别达到95.6％和70％。酸性条件下的处理效果优于碱性条件。新型脱色剂与聚合氯化铝（PAC）配合使用时，达到最佳脱色率，新型脱色剂的用量从200mg/L下降到150mg/L。这对实际应用中处理成本的降低有重要意义。新型脱色剂与聚丙烯酰胺配合使用，可大大减少处理后废水的静置时间，达到最佳脱色率的时间从2小时下降到0.5小时。在实际处理过程中，沉降速度的加快，意味着在沉淀池中的待处理废水能在更短的时间内达到最佳的处理效果，因而能缩短生产处理周期，提高生产效率。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1选题背景及意义

1.2染料废水的来源与特点

1.3染料废水常用处理方法

1.3.1絮凝法

1.3.2吸附法

1.3.3电化学法

1.3.4高级氧化法

1.3.5生物处理法

1.3.6膜法

1.4絮凝脱色法的研究现状

1.4.1絮凝脱色机理

1.4.2国内外研究动态及水平

1.5课题的提出及主要研究内容

2试验部分

2.1材料与仪器

2.2染料废水的制备及水质检测方法

2.2.1试验用染料模拟废水的配制

2.2.2水质分析方法

2.3双氰胺-甲醛脱色剂的合成试验

2.3.1双氰胺-甲醛缩聚物的合成原理

2.3.2双氰胺-甲醛的合成方法

2.4二乙三胺-环氧氯丙烷固色剂的合成试验

2.4.1二乙三胺-环氧氯丙烷固色剂的合成原理

2.4.2二乙三胺-环氧氯丙烷固色剂的合成方法

2.5新型脱色剂WTH-DEEP的合成试验

2.5.1新型脱色剂WTH-DEEP的合成原理

2.5.2 WTH-DEEP的合成方法

2.5.3 WTH-DEEP的合成单因素试验

2.6新型脱色剂合成条件的正交优化试验

2.7产品表征

2.7.1产品的性状

2.7.2产品红外图谱分析

2.7.3新型脱色剂离子类型的测定

2.7.4产品分子量的表征

2.8应用试验

2.8.1新型脱色剂在模拟染料废水中的应用

2.8.2新型脱色剂处理实际染料废水的应用

2.9 WTH-DEEP与药品XC的复配

2.9.1 WTH-DEEP与药品XC的混配比例研究

2.9.2混配产品WDC与单一脱色剂性能比较

3结果与讨论

3.1双氰胺-甲醛脱色剂的合成试验的结果与讨论

3.2二乙三胺-环氧氯丙烷固色剂合成试验的结果与讨论

3.3 WTH-DEEP的合成单因素试验的结果与讨论

3.3.1试验用染料模拟废水的水质分析结果

3.3.2 WTH-DEEP合成单因素试验的结果与讨论

3.4 WTH-DEEP合成条件的正交优化试验的结果与讨论

3.5 WTH-DEEP产品表征的结果与讨论

3.5.1产品的性状

3.5.2产品红外图谱分析

3.5.3产品离子类型的鉴定

3.5.4产品分子量的表征

3.6 WTH-DEEP应用试验的结果与讨论

3.6.1 WFH-DEEP在模拟染料废水中应用的结果与讨论

3.6.2 WTH-DEEP在实际染料废水中应用的结果与讨论

3.7复配试验的结果与讨论

3.7.1 WTH-DEEP与XC混配比例试验的结果与讨论

3.7.2混配产品WDC与单一脱色剂性能比较试验的结果与讨论

4结论

4.1结论

4.2创新点

4.3展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文目录