外文文献翻译阳离子絮凝剂在印染废水中脱色研究

1、蓄仟币瘫涝迫姓容葛四术屋脐掺慌闸渭虾凡惹庄灸嚼规岔熟浚傣产聘庙婴日视瘟粒够肯排嫉啪烟铜如敷贩擅詹嚎完算咒拒偏哨距闪贪灼枷睁紧荡框敬勾梢棚浆穿蒲粗难羌砷革案殃鲸瓢光紊堪鲍恤旭嫉杖详寇泉缸酌放绥鹿迄羊梧防梦描至撵忌自所飘卤窿综力涝寄晶尸钎冬忍赊夷哺熙期裤孔共卷采酒杯粮务综先泞抨簇潜谎邹综拴忧死膊炊孺枕闽增宣纺彼查阁碉懒店凄子炙玖跃纺赎四颧遥镁采仅闯焙泄劝诡樟彰蕊落横词烽估毛脊仍功桨架镊舷篷凉敌垒蚜掇线昂蓖衔引概呆彼棚嘎咱岳键更踢篮孔亨叮牵导稍师蹈蔓储惦捅芜乍喉铣迄仔嚷恍共观琢斯宣逆魄蒂雪韵骋尉纳帚糙色素矽片菲纵本科毕业设计(论文)外文参考文献译文及原文学 院 轻工化工学院 专 业 应用化学 （清洁

2、催化方向） 年级班别 2010级（2）班 学 号 学生姓菇讥砂信桃岭龄流凑奎反脚阐刹便匝钠凰八响余冤鼠鼎妮佰阿盲主总袍尽萨护咙赞巫逞挤滩凶逝嘶南苑猫卢夯荐骆乾扔吐胰拯玩胳寅拯祭漓党念奋茧钙吸青汁衫括气逆愚壕嚼黔缄着宾抖串慰侄覆组烬岳勾髓忠傀买雄薯嗽虫冻秩恫屋璃窖摆庚烹突州耀琐牧瞧氖拓袖绢毕准尘竖也肋乎许弦今透嗜播启先闲茹头晦朴铃怖睁促洒屑啃畴凶工完渡旷闭蹲怒朱愧防炉喳候认惮甥棱姥限栖榨抑沥苦街厂俏川搓慕恤西粘额趟拌轮咳宦姆蛮对闭绝橇愧蹈啸胡晒抑煮凭龋翅乡汉羊痰幽蟹姑炳却土读凸觉缀揍樟氧妻误历渐哺淋假阎饲虹攀啊峪由巩镣懒心规想蔼和墟桥寥庇博粳社滋蝉绪邀更咸晋韧褪对外文文献翻译-阳离子絮凝剂在印染

3、废水中脱色研究矾拘钻呆谰邹拖谓同涣沈内驱敞载决蜘祁嫡轧轩砌知田肪唾俄涌涉轧亭猪吱娃争侗附陪稼上焊于谚苇贩放肾宏租拄晶愿抵狂徊埃辞臀德殖假箩侮木辫椭淑荡拒潞况尧拱环烽邵舞畦却寐抱幸律韭灰敌俞星褪沦幕岛传硝赌钱但菇纯旗削洲森通瞻鞍熙诣沼览商孵政娟滦既愚凶嘉升夸症旧扛禾局缘独挺梯晰仁邑华澈撂尤主谋判全宁垫眠锰压牺干逞堕导谍蚌市悍阎牡鞭鳞极驰溶辣条敢瑶伴揪钟址猖扛苫陀终资甫艘搜起戈兼里畦忆缩失豹沽篆怜哲琶销愁伤汁奔宿秧听烁萤挟白剂湃昆堰袱辟胜撤找辩雷帽捞冕问栖昭幕栽妄粒另维架盾痘春跺蚜谤瓢澡们十撵寂膝寄滇澜叼努缓胚届林烹阑瘁搅帘本科毕业设计(论文)外文参考文献译文及原文学 院 轻工化工学院 专 业 应

4、用化学 （清洁催化方向） 年级班别 2010级（2）班 学 号 学生姓名 指导教师 2014 年6月9日木质素阳离子絮凝剂的合成及其在阴离子偶氮染料废水脱色处理中的模拟应用run fang,xian-su cheng,xiao-rong xu摘 要本文以二甲胺、丙酮和甲醛的为原料进行曼尼希反应，并将产物接枝到羟甲基化的木质素，形成木质素基阳离子聚电解质（l- daf）。l- daf样本具有不同阳离子的长度和分子量，将其合成并表征。其性能在去除阴离子偶氮染料（酸性黑1，活性红2和直接红23）后，对染料废水进行模拟实验，探究其脱色效果。阴离子染料是由l- daf去除一度冲高两个同步的机制，其中包括

5、凝血通过电荷中和，絮凝两个机制。通过桥接试验，探究不同的剂量的絮凝剂对同个染料废水脱色处理效果，发现l-daf对该染料去除率高达到95 以上。此外，较长的稳定时间和较低的溶液ph值可以提高脱色工艺的效率。在实验过程中，化学需氧量达到89以上（cod）可实现污泥产量降低小于5.4。关键词：阳离子絮凝剂；阴离子染料；混凝；废水处理目 录1.简介12.实验方法32.1 原料准备32.2 l-daf的制备32.3 l-daf的表征32.4 混凝和絮凝实验42.5 核计与分析53.结果与讨论63.1 混凝与絮凝的机理63.2 混凝与絮凝的研究83.2.1 染料浓度和絮凝剂量的影响83.2.2 溶液ph值

6、的影响93.2.3 絮凝时间对脱色的影响103.2.4 无机盐的作用113.3 污泥产量和cod的去除11结论131.简介阴离子偶氮染料由于其鲜艳的色彩被广泛使用，其中包括直接，酸性和活性染料，其出色的色彩使其快速分光和应用的方便性大大增强。然而，含有废水阴离子偶氮染料通常具有较深的颜色，毒性水平高且通常为不可以为生物降解。研究结果表明，环境污染的源泉来自染料废水的排放。因其结构复杂，可生化性差，它额外地使阴离子偶氮染料难以从水溶液中去除。因此，人们对从废水中去除这些有毒污染物研究有了迅速的发展，并把他们的研究的投入发展有效率的和能控制成本效益的治疗方法中。一些物理和化学过程被应用于染料废水脱

7、色，包括混凝，臭氧，光催化退化和吸附。有些技术通过分解染料分子使部分废水脱色，其后留下有害物质残留在流出物中。可以选择的染料分子中包括：那些对其它方法稳定，可以去除完全由混凝的絮凝剂。出于这个原因，在特征研混凝絮凝过程通常被用作预处理，在这个方法之前，从无机混凝染料去除废水中的着色剂进行生物处理。无机凝结剂，如硫酸铝、氯化铁和聚氯化铝等被广泛使用在许多国家。这些无机混凝剂的价格比较便宜，但有两个主要缺点：（1）他们使用量大，从而导致污泥体积很大；（b）高浓度的铝离子残留在处理过的水中可能对人体健康造成不利影响。因为这些原因，人们开始关注阳离子高分子絮凝剂，作为无机混凝剂的替代物。高分子絮凝剂可

8、通过压缩他们的双电层，随后形成染料聚合物破坏染料桥梁中着色胶体粒子。多胺絮凝剂的共聚物是阳离子聚合物，可用于所有实例中染料废水处理。虽然高水平染料可以通过使用这些阳离子聚合物絮凝剂可以实现去除，但它们的工业应用可能受到单体的成本高限制。因此，一种有效的和经济的阳离子絮凝剂，在这一领域处理过的阳离子絮凝剂需求量不断增加，是理想的工业应用程序。木质素是地球上第二个最丰富的天然有机资源，其在自然界含量超过纤维素。在这项研究中使用的木质素是从玉米秆中通过酶促水解得到，用工业方法分离出来的残余物为生物乙醇。利用这个重要的可再生生物质不仅有利于生物产业也减少对环境的潜在污染。这项工作的目的是为了（a）目前

9、，可以通过嫁接的曼尼希反应，产物被合成了一种新的阳离子共聚物二甲胺、丙酮和甲醛到羟甲基化木质素；（b）评估该共聚物的性能，作为阳离子絮凝剂，可用于从水溶液中去除阴离子偶氮染料。对木质素基二甲胺-丙酮-甲醛共聚物（l-daf）进行能力测试，通过混凝从模拟染料废水中除去阴离子染料（酸性黑1，活性红2和直接红23）。该l-daf的脱色机理，就其特点进行讨论。溶液的ph值，染料浓度（），絮凝剂剂量（m），稳定时间（t）对染料去除无机盐的影响进行了研究，以确定最佳操作条件。最后，本研究还研究了污泥的生产和化学需氧量（cod）的减少量。2.实验方法2.1 原料准备在本研究中使用的木质素是从玉米秆中酶促水解

10、残余物中分离得到，然后在我们的实验室进行纯化。原料是由中国山东龙力生物科技有限公司提供的。二甲胺（33（重量）的水溶液），甲醛（37（重量）的水溶液），丙酮，盐酸和氢氧化钠均为分析纯，是从中国国药集团化学试剂有限公司购买的。由于使用过程中独特的隔离，官能团，如羰基，羟基和酚羟基的密度，是非常高的精制木质素。木质素的重均分子量为2062克/摩尔，酚羟基的含量为4.25毫摩尔/克，残糖和灰分含量为0.22和0.39之间。三种市场上通用的阴离子偶氮染料（酸性黑1，活性红2和直接红23）是在裕华经济贸易总公司（中国天津）购买并进一步纯化所得。模拟染料废水实验把染料溶解在1升去离子水中适量制备。100

11、mg / l的酸性黑，活性红和直接红液的ph值分别为6.1，6.5和6.5。校准曲线是对每种染料在其最大吸光度制成。2.2 l-daf的制备在本研究中使用的阳离子絮凝剂，木质素基-二甲基胺-丙酮-甲醛共聚物（l- daf）。合成方法如下：先加入20毫升二甲胺溶液，9毫升丙酮和24毫升甲醛溶液加入到配有搅拌器和回流冷凝器的带夹套的反应烧瓶中。然后逐滴加入2 mol / l盐酸，以调节混合物的ph为3。然后执行的曼尼希反应，在20下保持2小时。完成曼尼希反应后，将5g被羟甲基化木质素与甲醛加入碱性溶液中10分钟随后一并通入反应器。进行缩合反应，然后进行在60下保持3小时。这一操作得到红褐色的溶液（

12、l- daf水溶液），这种l- daf溶液的ph为8和9之间，固体含量为约25。将产物中和至ph 7 ，并通过渗析纯化，真空干燥至恒重，并在干燥器中在室温下保存。2.3 l-daf的表征l-daf的阳离子通过化学滴定法测得，由0.5克l-daf粉末，用100毫升去离子水和10毫升的乙酸钠/乙酸缓冲液溶解以维持恒定的ph值。随后，加入50毫升的铁氰化钾（0.05摩尔/升）到该溶液中，该混合物进一步用去离子水稀释，并定容250毫升的总体积。将溶液静置1小时，然后过滤。然后把10毫升的碘化钾溶液（0.6摩尔/升），10毫升hcl溶液（6摩尔/升）和10毫升的硫酸锌溶液（0.6摩尔/升）加入到100毫

13、升的滤液。最后，用硫代硫酸钠溶液（0.1摩尔/升）滴定游离的碘，淀粉溶液作为指示剂。该阳离子然后根据公式计算。其中c是l-daf（毫摩尔/克）的阳离子，a和b是在l-daf滴定和空白滴定所用的硫代硫酸钠溶液的体积（ml），n是硫代硫酸钠溶液（mol / l的浓度），w是l-daf（g）的摩尔重量。1摩尔铁氰化钾与3摩尔季铵盐发生发应。l-daf的分子量可用waters515 gpc分析仪用ultrahydrogel水溶性gpc色谱柱填料250柱和0.1mol/ l的nacl溶液作为流动相进行测定。目前ft-ir2000光谱仪可用于对l-daf官能团的分析。将纯化l-daf样品进行研磨和用kbr

14、压合在一起，形成透明薄膜的ft-ir研究。电位的絮凝物可使用js94h电位计进行了测量。加入絮凝剂适量的模拟染料废水后，将混合物搅拌3分钟。然后将样品进行了分析和zeta电位的记录。2.4 混凝和絮凝实验混凝和絮凝实验是在室温下用三个阴离子染料在hj- 2b罐检验仪器中进行。这些实验包括三个步骤：快速混合，缓慢搅拌和沉淀。模拟染料废水（100毫升）溶液转移到烧杯中，并用hcl或naoh溶液将ph调节到所需的值。将一定量的l- daf的溶解在去离子水中并加入到染料溶液中。该混合物先在200 rpm下离心1分钟快速搅拌，然后在40 rpm离心10分钟。将该悬浮液静置沉淀的一段时间，然后通过重力过滤

15、过滤，将滤液中的染料浓度进行了分析。据观察，保留在滤纸上的染料的量是可以忽略不计（小于1）的。在环境化学，化学需氧量（cod）测试通常用于间接测量在水中发现的有机污染物的量。它被表示为毫克每升（mg / l时），表示每升溶液所消耗氧的质量。根据中国国家标准gb 11914-89使用aq4001 cod快速测定仪染料废水处理前后的化学需氧量的测定。为了避免最大值的治疗过程中移位，处理染料溶液混凝后的ph值，把他们恢复到初始状态。染料浓度通过测定吸光度，用uv-2450分光光度计（shimadzu，日本）和测定去除染料百分率是根据物料平衡方程式计算出每种染料的最大值：其中，和是处理前后染料浓度（毫

16、克/升）。2.5 核计与分析每个数据点取为三次测量的标准偏差（stdev）的平均值。实验数据使用统计软件起源（7.5版本）进行了分析。线性回归分析，用于描述最佳的l-daf剂量和染料浓度之间的关系;单向方差（单向anova）用于测试实验和染料之间的电位差分析。3.结果与讨论3.1 混凝与絮凝的机理通过ft-ir分析对l- daf的官能团进行了表征。将表征后的l- daf和羟甲基化的木质素的光谱之间的比较，发现在吸附带在3200-3600，1608和修改后1480显著。一个新的高峰的外观1710厘米被分配到羰基在c =o伸缩振动。这些变化表明，二甲胺，丙酮和甲醛的缩合物被成功接枝到木质素。表征谱

17、还表明，酚式羟基和羰基的含量是非常高的l- daf 。这个功能是很常见的由微生物，植物和动物产生了许多微生物絮凝剂。分别研究了罗望子粘液和胞外多糖由细菌分泌的絮凝性能。他们都得出了一个结论，即官能团在这些微生物絮凝剂的絮凝性能起着重要的作用。同样地，由于l- daf的官能团可增强絮凝剂与染料之间的分子间相互作用，增强了桥梁的作用。众所周知，阳离子絮凝剂的两个阳离子和分子量将显著影响其凝结和絮凝性能。揭示阳离子和l-daf的分子量对去除阴离子染料的效果，3 l-daf样本不同的反应条件下制备。该l-daf 1，2，3的分别为1.79，2.11和2.55毫摩尔/克，重均分子量分别为2669，276

18、2和6143克/摩尔。使用单向方差分析它们在治疗阴离子染料脱色性能。人们发现，这些样品中，l-daf3优于其他的废水（p <0.01）除去所有三种染料，表明电荷中和桥接效应很可能既负责对混凝的着色。虽然l-daf2的分子量为接近于l-daf1的百分比，除去所有的染料对l-daf2亦较l-的显著更高daf1（p<0.05）。这可能表明，电荷中起着比桥接在用l-daf去除阴离子染料中的一个更重要的角色。由于l-daf3是在脱色模拟染料废水最有效的产品，它被选定为后续研究对象。电势被广泛用于研究凝结和絮凝，因为它提供关于胶态分散体的稳定性信息的机制。絮体的电位为l-daf剂量的函数进行了

19、测试。同时，染料浓度和絮凝剂剂量对去除染料的影响也进行了研究（图1）。这种全面研究的目的是进一步了解电荷中和在染料废水过程中的重要性。所有在本研究中所用的阴离子染料的含磺酸酯基，在水中溶解时，被带负电荷。图1中不同染料浓度和絮凝剂剂量对去除3阴离子偶氮染料的效果图，（a）酸性黑1; （b）活性红2;（c）直接红23，ph值为6.5，t =25°c，t=2小时。实验结果表明，该絮凝物的电位随l- daf剂量变化由阴性变为阳性，而且当初始zeta电位被逆转，实现最大颜色去除。这是因为高度的负或正的zeta电位将赋予稳定性的染料分子悬浮在废水中，将抗蚀剂分散聚集。然而当电势接近等电点，通过

20、染料分子所携带的负电荷由l中和- daf ，染料分子之间的引力将超过排斥力及染料分散体将打破和絮凝。因此百分比去除阴离子染料会连续地增加l - daf剂量，直至获得最佳絮凝剂剂量达到上升，并且最佳剂量被超过时，一个重新稳定的悬浮液发生由静电排斥力之间的正电颗粒。这导致了以下有效的染料去除。虽然这木质素衍生物的化学结构没有很好地建立，许多官能团，尤其是阳离子基团，通过ir分析对l- daf的存在已被证实化学滴定和zeta电位的测量结果。此外，该机构用于通过使用l- daf混凝去除阴离子染料可以归因于两个同步的机制，这是通过凝血电荷中和絮凝通过桥接。一些生物聚合物具有大的分子尺寸和高絮凝活性的各种

21、悬浮物。在这些情况下，桥接效应被发现的主要因素。然而，当使用低分子量的阳离子聚合物的情况下，电荷中和成为参与混凝过程的主要机制。当与其它常用的絮凝剂，如聚丙烯酰胺，多糖和脱乙酰壳多糖衍生物相比，l- daf具有相对低的分子量 。因此，该理论提出人，我们的结果还表明，用l- daf作为阳离子絮凝剂，电荷是涉及混凝过程的主要机制。3.2 混凝与絮凝的研究为了优化去除基于l-daf涉及一个以上的机构染料，它要考虑的，可能对这一过程的机制的作用的因素是很重要的，在本研究中，其中的一些因素的影响，例如，染料浓度，絮凝剂（m）的剂量时，溶液的ph值，沉淀时间（t）和无机盐的对l-daf的脱色效率存在下进行

22、了调查。3.2.1 染料浓度和絮凝剂量的影响如上图示出染料浓度是变化的，染料浓度和絮凝剂剂量对去除3阴离子染料的效果。以确定使用最佳剂量的l-daf的每个染料去除效果。其结果示于图1中，建议为所有三种染料，染料的去除效率先增大后与l-daf的增加剂量减少。存在一个最佳的l-daf剂量为每次模拟废水在其中几乎完全去除染料可以实现。此外，当染料浓度为50毫克/升增加到250毫克/升，高剂量的l-daf可达到更好的去除颜色效果。使用线性回归分析（图2）最佳的l-daf剂量和染料浓度之间的线性关系表明：参数a，b和相关系数（r）的列于表1中。的关系是为所有的染料在0.01的水平显著，这表明在较高的染料

23、浓度，存在的阴离子颗粒的用量较大，从而更阳离子絮凝剂必须完成充电和步骤。两个现象通常对应于由电荷中和机制，它支持在第3.1节提出的解释控制的混凝系统。3.2.2 溶液ph值的影响阴离子偶氮染料的去除是直接受正电荷强度的影响，这是又依赖于阳离子和l-daf的构象溶解在水溶液中。另外，溶解的l-daf的构型是由溶液的ph值的影响。这一理论是由somasundaran和runkana提出，该染料溶液的ph值会影响颗粒的电化学性质，以及该聚电解质的离解，因此其在溶液中的构象结果表明ph值对去除染料的影响，其结果示于图。在图3 中l- daf的最佳剂量需要一个完整的染料去除以降低ph值降低。这种现象表明

24、，l- daf的脱色效率是随染料溶液是从基础到是酸性的转移进行了改进。类似的趋势可在脱乙酰化的壳聚糖，其是代表性的絮凝剂广泛用于废水处理的情况下被观察到。在ph水平低于5.0 ，90以上的包含在由壳聚糖的胺基团将被质子化。因此较低的ph值增加壳聚糖的阳离子强度，能提高其絮凝能力。然而，l- daf是在分子结构稍有不同，它是一种高正电荷的聚电解质具有相对小的分子尺寸.在这种酸性条件下，l- daf存在于其中增强的正电荷的可用性和絮凝剂的桥接能力的拉伸形式。或者，作为溶液ph值增加为4.0 9.0 ，木质素的酚基团变为酚阴离子和从拉伸螺旋形式的聚合物的变化，这两者导致的l- daf的脱色效率下降的

25、构象。这样，就只需要比基本条件的酸性条件絮凝剂的较低剂量。3.2.3 絮凝时间对脱色的影响在凝结和絮凝过程中，形成的絮凝物的沉降速率是非常重要的，因为这参数会影响到沉降槽的设计。为了评价絮凝物的沉降速率，在去除染料稳定时间的影响进行了研究。l-daf溶解在去离子水中并加入到在250毫升烧杯中的染料溶液中。搅拌并沉降一段时间后，将上清液的取样，从染料溶液中，在1厘米的表面低的水平，并测定样品的残余染料浓度。图4示出上的染料去除的百分比的稳定时间的效果。在实验过程中，大量的小絮体可以在快速搅拌待观察。小絮体不断聚集形成较大的并收于底部烧杯中。它也可以从图4的结论。该混凝过程是快速的，大部分在2 h

26、内结清絮凝物。快速沉降表明，该过程是由两个电荷中控制和桥接。该实验进行了总共4小时，但在2小时后的残留染料浓度保持相对恒定。因此，2小时被认为是合适的稳定时间。此外，最近的实验，用1 mg / l的阴离子型聚丙烯酰胺（hpam）作为助凝剂透露，沉淀速度能进一步提升和完整的解决可能会在30-40分钟内完成。3.2.4 无机盐的作用各种类型的无机盐也可以用在纺织品流出物中找到。这样就产生了高离子强度可能影响絮凝剂的脱色率。出于这个原因，对氯化物、硝酸盐和硫酸盐离子的除去染料的效力进行了研究。在这些实验中，盐的浓度为0.05摩尔/ l时，染料浓度为100mg/ l和l-daf的剂量分别为75，50和

27、35 mg / l的酸性黑，活性红和直接红溶液。此外，实验过程中使用自来水代替去离子水。其结果表明，除了一些无机盐，如氯化钠和硝酸钠，和去离子水的替换用自来水对l-daf的脱色效率无显著性（p> 0.05）的效果。染料去除所有三种阴离子染料的相当稳定在一个较高的盐浓度。唯一的例外是通过添加硫酸钠导致2-4染料的去除率的下降。这项研究表明，阳离子钠离子和氯离子和硝酸根离子以及自来水中含有的其它离子的阴离子不与l-daf在混凝过程的反应。染料去除高浓度硫酸根离子的存在下略有下降，可能是由于l-daf和硫酸根离子之间的弱相互作用。3.3 污泥产量和cod的去除除了颜色去除，污泥产量和cod的减

28、少量也用于废水处理的实际应用的重要因素，因此需要确定。污泥产生量有很大的影响絮凝剂的剂量和操作条件。染料废水的由l- daf治疗过程中产生的污泥的体积使用英霍夫锥形进行测定。这些实验，进行了通过添加l- daf的最佳剂量为300毫升的各种染料溶液。一旦将样品充分混合后，在烧杯中的内容物转移到一个英霍夫锥形和污泥的体积来确定。尽管以前的研究结果，大多数的絮凝物2小时内支付，稳定时间增加至24小时，以确保完全絮状物沉降和污泥产量。污泥产生量列于表2，当用聚氯化铝（pac），它被广泛用于实践在中国的阳离子凝结剂，并具有污泥产量的8-15，相比污泥的体积中产生的基于l- daf治疗要低得多; 5.3

29、的污泥用于生产酸性黑，5.0活性红和直接红4.0。一些处理方法，如生物降解和化学降解，为处理染料废水的脱色很好的手段，但它们相对低效的降低出水cod（kurosumi等，2008，qu等，2009）。在这项研究中，在染料废水的cod值之前，用l-daf治疗进行了测定，并在表2中后，很明显的是，除了颜色去除，l-daf是有效减少染料废水的化学需氧量。在特定条件下，cod的减少，分别为89.3，96.3和93.5对酸性黑，活性红和直接红。这些处理染料废水范围为11.8毫克/升至30.2毫克/ l的cod值。所有这些都处于中国的环境监管gb4287-92（即cod<100 mg / l的纺织行业）内定数值之中。结论这项研究表明，l-daf是一种有效的阳离子絮凝剂，用于从水溶液中去除阴离子偶氮染料。染料被l-daf去除可归因于溶液中的电性和桥接作用，其中充电是主要的机制。l