印染行業(yè)在工業(yè)中屬于耗水大戶，且具有有機(jī)濃度高、色度深、可生化性差、在環(huán)境中有較長的滯留期等特點(diǎn)。即使水體中染料濃度很低，由于對太陽光的吸收，會抵制水體中水體生物的光和作用，使整個(gè)水生生物的多樣性下降，影響收納水體的正常功能。雖然染料發(fā)色基團(tuán)能很好的被化學(xué)氧化破壞，如H2O2/UV及O3，但是其成本相應(yīng)太高。
鋼鐵行業(yè)經(jīng)常用到鹽酸或硫酸對鋼材表面進(jìn)行清洗，以除去其表面的銹蝕物。當(dāng)酸度降低時(shí)需要更換新酸；殘液外排形成高濃度金屬離子及殘酸的廢液，其主要含有Fe2+。酸洗廢液酸性強(qiáng)、濃度高、廢液量大、易形成酸霧，若直接排放會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，同時(shí)也造成廢液中Fe2+、廢酸等有用資源的浪費(fèi)。如何實(shí)現(xiàn)酸洗廢液的資源化，成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。
波濤聚合氯化鋁廠家以酸洗廢液和鋁酸鈣粉為原料，制備聚合氯化鋁鐵絮凝劑。并用聚合氯化鋁鐵處理染料廢水，探討復(fù)合絮凝劑的脫色效果。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
1、聚合氯化鋁鐵的投加量對色度去除率的影響
在pH=7，溫度為20℃下，不同聚合氯化鋁鐵投加量（以單位體積廢水中加入的混凝劑中Al2O3+Fe2O3的總固體質(zhì)量計(jì)，mg/L，下同）對應(yīng)的去除率見圖1所示。由圖1可知，色度去除率隨著聚合氯化鋁鐵投加量的增加而增加，當(dāng)達(dá)到較佳去除效果時(shí)，其去除率分別為98.5%和71.1%；此后隨著投加量的增加，酸性大紅GR去除率反而降低，而分散藍(lán)106的去除率則未受影響。
2、初始pH對色度去除率的影響
在溫度為20℃，投加量為260mg/L下，不同pH對應(yīng)的色度去除率見圖2所示。由圖2可以看出，聚合氯化鋁鐵對分散藍(lán)106和酸性大紅GR的絮凝脫色的較佳pH分別為7，6，對應(yīng)的較佳去除率分別為98.5%、75.7%；并且聚合氯化鋁鐵對分散藍(lán)106較佳處理pH比較寬。
3、溫度對色度去除率的影響
選擇處理分散藍(lán)106和酸性大紅GR的聚合氯化鋁鐵投加量為260mg/L，染料廢水的初始pH分別為7和6。不同溫度下的去除率見圖3所示。有圖3可知，溫度對染料廢水的去除率的影響很小，可能是由于在此溫度范圍內(nèi)，顆粒間的相互作用能以吸引能為主，能夠形成絮體。
4、機(jī)理分析
分散染料一般含有-C=O和芳香族基團(tuán)，具有很低的溶解性，主要以分子的形式存在，易于被Fe(OH)x及Al(OH)x等顆粒吸附，然后通過架橋和席卷能夠很好的將其從水中去除。而活性染料一般含有-SO3-，-COO-，-OH基團(tuán)，在水溶液中以近似真溶液的狀態(tài)存在，自身帶負(fù)電荷； 一方面隨著pH的降低，染料質(zhì)子化作用使得其電子密度降低并且促使染料分子的自聚，由此可知，在低pH值下能取得較理想的去除率，另一方面帶負(fù)電荷的活性染料與帶正電荷的聚合氯化鋁鐵進(jìn)行電中和作用并吸附于聚合氯化鋁鐵的表面，而混凝劑的較佳吸附電中性pH處于中性范圍，當(dāng)pH太低將嚴(yán)重影響其混凝效果；并且當(dāng)聚合氯化鋁鐵絮凝劑投加過量時(shí)，過量的絮凝劑會將染料進(jìn)行包裹，從而使其形成帶正電的膠體，此時(shí)它們將會相互產(chǎn)生排斥而重新分散在水中再次穩(wěn)定而使去除率降低；因此可知，聚合氯化鋁鐵處理分散染料主要有吸附、架橋和席卷三種機(jī)理參與，而處理活性染料主要通過電中和及架橋?qū)崿F(xiàn)。由圖1、圖2可以看出，聚合氯化鋁鐵對酸性大紅GR較佳pH和較優(yōu)去除率均低于處理分散藍(lán)106所需的較佳pH和較優(yōu)去除率。
5、不同染料的初始濃度對色度去除率的影響
選擇處理分散藍(lán)106和酸性大紅GR的聚合氯化鋁鐵投加量為190mg/L，染料廢水的初始pH分別為7和6，不同染料的初始濃度對應(yīng)的色度去除率見圖4所示。由圖4可以看出，隨著染料濃度的增加，酸性大紅GR的去除率降低，其濃度為50mg/L、400mg/L時(shí)的去除率分別為；而分散藍(lán)106在濃度低于200mg/L時(shí)，其色度去除率均在96%以上，隨后隨著其濃度的增加而出現(xiàn)降低。
另外，為了考察聚合氯化鋁鐵對不同性質(zhì)染料的去除率性能，不同初始濃度下單位質(zhì)量的混凝劑對染料的去除率（Q：mg染料/mg混凝劑）見圖5所示。由圖5可知，隨著染料初始濃度的增加，分散藍(lán)106和酸性大紅GR的Q值均先增加，其較大Q值分別為1.32mg/mg、0.62mg/mg，隨后酸性大紅GR的Q值出現(xiàn)顯著下降，在其初始濃度為400mg/L時(shí)Q值僅為0.31mg/mg，而分散藍(lán)106的Q值出現(xiàn)較小變化。由此可見，聚合氯化鋁鐵能有效去除分散染料，而對活性染料的去除率偏低。
6、結(jié)論
染料的去除率主要受聚合氯化鋁鐵的投加量和初始pH的影響，聚合氯化鋁鐵處理分散藍(lán)106和酸性大紅GR的較佳投加量及溫度分別為260mg/L、20℃，較佳初始pH分別為7、6，對應(yīng)的較佳去除率分別為98.5%、75.7%。
聚合氯化鋁鐵處理分散藍(lán)106和酸性大紅GR的較大Q值分別為1.32mg/mg、0.62mg/mg；聚合氯化鋁鐵處理分散藍(lán)16的能力強(qiáng)于酸性大紅GR。
