一種染料廢水循環(huán)染色方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種染料廢水循環(huán)染色方法，屬于織物等的處理技術(shù)領(lǐng)域。調(diào)節(jié)染料廢水pH至7?7.5，加入0.1?5g/L的陽(yáng)離子脫色劑，攪拌1?5分鐘進(jìn)行沉淀脫色后，取上清液調(diào)節(jié)鹽度，補(bǔ)充新染料進(jìn)行染色。將發(fā)明應(yīng)用于活性染料染色，具有流程短、方法簡(jiǎn)單，大大減少?gòu)U水的排放量，提高水和無(wú)機(jī)鹽的利用率等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
-種染料廢水循環(huán)染色方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種染料廢水循環(huán)染色方法，屬于織物等的處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 纖維素纖維是世界產(chǎn)量最大的紡織纖維，而活性染料W分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、色澤鮮艷、 色譜齊全、使用方便、成本較低等優(yōu)點(diǎn)已成為纖維素纖維紡織品染色最重要的一類染料。目 前世界上纖維素纖維用活性染料的年產(chǎn)量達(dá)到25萬(wàn)噸左右，約占世界染料總年產(chǎn)量的 20%，而且活性染料新品種的開(kāi)發(fā)速度在各類染料中也是名列前茅，因此由活性染料染色 產(chǎn)生的廢水量是比較大的。
[0003] 活性染料含有水溶性的基團(tuán)，在水中能電離形成染料陰離子，而纖維素纖維在染 浴中帶負(fù)電荷，從而兩者間存在著靜電斥力，從而影響活性染料上染纖維素纖維，降低染料 利用率。為了提高活性染料的上染率，染色時(shí)要加入大量無(wú)機(jī)鹽(氯化鋼或硫酸鋼），抑制纖 維素表面負(fù)電荷聚集和促進(jìn)染料的吸附作用。目前對(duì)印染廢水中有機(jī)化合物的處理已取得 了較好的效果，但對(duì)廢水中無(wú)機(jī)鹽的去除還處于初步研究階段。國(guó)內(nèi)外已有的去鹽工藝主 要有離子交換除鹽技術(shù)和膜分離技術(shù)，且處理成本較高?；钚匀玖先旧珡U水中含有的大量 無(wú)機(jī)鹽難W去除，運(yùn)類廢水的直接排放會(huì)改變江河水質(zhì)，還會(huì)導(dǎo)致周邊地區(qū)±壤鹽堿化，破 壞生態(tài)環(huán)境。因此對(duì)于高含鹽量染色廢水的處理已成為印染行業(yè)一個(gè)非常棘手的問(wèn)題。
[0004] 基于此，做出本申請(qǐng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一整套活性染料染色廢水回 用染色的系統(tǒng)處理方法，包括染色廢水的脫色可控、廢水中電解質(zhì)的重復(fù)使用及處理后廢 水的回用染色技術(shù)，充分考慮了印染廢水回用技術(shù)中脫色劑和電解質(zhì)含量對(duì)染色造成不良 影響的問(wèn)題。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種活性染料染色廢水中電解質(zhì)回用染色方法，包括W下步驟：
[000引（1)調(diào)節(jié)pH:向活性染料染色廢水中加入鹽酸或硫酸，攬拌，調(diào)節(jié)pH為7~7.5
[0009] (2)脫色:根據(jù)步驟(2)中活性染料染色廢水在200~SOOnm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的紫外可見(jiàn) 分光譜曲線，向步驟（1)的染料廢水中加入〇.l-5g/L的陽(yáng)離子脫色劑，攬拌1-5分鐘進(jìn)行沉 淀脫色，脫色完全后離屯、處理3-10分鐘；
[0010] (3)去除過(guò)量的脫色劑:取步驟(2)離屯、處理的上清液，測(cè)該清液在200~800皿波 長(zhǎng)范圍內(nèi)的紫外可見(jiàn)分光譜曲線，判斷陽(yáng)離子脫色劑過(guò)量情況，向上清液中加入1~3g/L的 陰離子表面活性劑，攬拌1-10分鐘，使陰離子表面活性劑與陽(yáng)離子脫色劑充分反應(yīng)生成沉 淀，離屯、處理3-5分鐘，取上層清液待用；
[0011] (4)鹽度測(cè)定:采用鹽度計(jì)測(cè)定步驟(3)中的上層清液的鹽度；
[0012] (5)染色:在步驟(3)中的上層清液中，根據(jù)染色處方要求，采用硫酸鋼、氯化鋼或 純水調(diào)節(jié)鹽度，補(bǔ)充活性染料，采用活性染料染料常用的染色方法進(jìn)行染色。
[0013] 進(jìn)一步的，作為優(yōu)選：
[0014] 所述的陰離子表面活性劑為馬來(lái)酸和丙締酸的低分子共聚物或烷基糞橫酸鹽類 的陰離子表面活性劑。更優(yōu)選的，所述的陰離子表面活性劑為甲基糞橫酸鋼甲醒縮合物，分 子式為（Cl地8〇3SC出0)x ? xNa。
[0015] 所述的陽(yáng)離子脫色劑為季胺型有機(jī)高分子絮凝劑(廣州中貝環(huán)?？萍加邢薰?， 型號(hào)Z8-SD)，分子式為(C祖8NsX)n，該脫色劑在200~24化m波長(zhǎng)范圍內(nèi)有明顯的吸收峰，可 根據(jù)該吸收峰的大小判定脫色劑的濃度;所述的陰離子表面活性劑為馬來(lái)酸和丙締酸的低 分子共聚物或烷基糞橫酸鹽類的陰離子表面活性劑。
[0016] 所述的鹽酸體積濃度為2%~10%，硫酸體積濃度為2%~8%。
[0017] 本發(fā)明的工作原理及有益效果如下：
[0018] 本申請(qǐng)所提供的一整套活性染料染色廢水回用染色的系統(tǒng)處理方法，包括染色廢 水的脫色可控、廢水中電解質(zhì)的重復(fù)使用及處理后廢水的回用染色技術(shù)，本發(fā)明避免染色 廢水中的脫色劑過(guò)量對(duì)染色造成不良影響，回用水及水中的電解質(zhì)可重復(fù)利用于循環(huán)染 色，染色廢水的處理流程短、方法簡(jiǎn)單，大大減少?gòu)U水的排放量，提高水和無(wú)機(jī)鹽的利用率。
[0019] 其中，本申請(qǐng)中活性染料脫色采用陽(yáng)離子脫色劑，但脫色劑用量對(duì)活性染料染色 廢水回用染色有較大影響。脫色劑用量過(guò)低，脫色不完全，影響回用水質(zhì)量;脫色劑用量過(guò) 高，回用水染色過(guò)程中殘留的脫色劑會(huì)和新加入的活性染料發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致染色織物色光 過(guò)淺。陽(yáng)離子脫色劑為季胺型有機(jī)高分子絮凝劑，分子式為(。曲NsX)n，該脫色劑在200~ 240nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)有明顯的吸收峰，可根據(jù)該吸收峰的大小判定脫色劑的濃度W及是否過(guò) 量。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為不同濃度脫色劑溶液在200~400nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光譜吸收曲線。
[0021] 圖2為脫色劑濃度與208nm處吸光度的線性擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0022 ]圖3為實(shí)施例1染色廢水處理前的紫外可見(jiàn)分光光譜曲線；
[0023] 圖4為實(shí)施例1染色廢水處理后回用水與自來(lái)水的紫外可見(jiàn)分光光譜曲線；
[0024] 圖5為實(shí)施例2染色廢水處理前的紫外可見(jiàn)分光光譜曲線；
[0025] 圖6為實(shí)施例2染色廢水處理后回用水與自來(lái)水的紫外可見(jiàn)分光光譜曲線；
[0026] 圖7為實(shí)施例3染色廢水處理前的紫外可見(jiàn)分光光譜曲線；
[0027] 圖8為實(shí)施例3染色廢水處理后回用水與自來(lái)水的紫外可見(jiàn)分光光譜曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 實(shí)施例1
[0029] 本實(shí)施例采用紅色活性染料染色廢水，該廢水在200~SOOnm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的紫外可 見(jiàn)分光譜曲線如圖3所示，采用5%質(zhì)量濃度的鹽酸對(duì)該清液進(jìn)行pH滴定，調(diào)節(jié)pH為7~7.5 后，向廢水中加入〇.123g/L的陽(yáng)離子脫色劑(廣州中貝環(huán)?？萍加邢薰?，型號(hào)Z8-SD)，攬 拌2min后進(jìn)行沉淀脫色，脫色完全后離屯、處理5min，取上層清液。測(cè)該清液在200~800皿波 長(zhǎng)范圍內(nèi)的紫外可見(jiàn)分光譜曲線，如圖4所示，上層清液中色澤影響因子已基本去處完，上 層清液清亮透徹。
[0030]向上層清液中加入2g/L的陰離子表面活性劑(馬來(lái)酸和丙締酸的低分子共聚物）， 攬拌5min，使陰離子表面活性劑（馬來(lái)酸和丙締酸的低分子共聚物或烷基糞橫酸鹽類的陰 離子表面活性劑）與陽(yáng)離子脫色劑充分反應(yīng)生成沉淀，離屯、處理5min，取上層清液，采用鹽 度計(jì)鹽度;根據(jù)染色處方要求，采用氯化鋼或純水調(diào)節(jié)鹽度，補(bǔ)充活性染料，采用活性染料 染料常用的染色方法進(jìn)行染色。
[0031 ] 對(duì)染色后的織物色澤進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示。
[0032] 表1不同水源對(duì)活性紅3BS染色織物顏色的影響對(duì)照表
[0033]
[0034]
[0035] 從表1中W及圖3和圖4對(duì)照可W看出：采用本實(shí)施例的上述方案處理后，廢水中所 含有的顏色影響因素已經(jīng)較少，因此就回用至染色中，雖然顏色參數(shù)會(huì)有一定的偏差，但偏 差較小，顏色差異在可控范圍內(nèi)。
[0036] 實(shí)施例2
[0037] 本實(shí)施例采用黃色活性染料染色廢水作為處理對(duì)象，該廢水200~SOOnm波長(zhǎng)范圍 內(nèi)的紫外可見(jiàn)分光譜曲線如圖5所示，采用5%質(zhì)量濃度的硫酸對(duì)該清液進(jìn)行抑滴定，調(diào)節(jié) pH為7~7.5后向廢水中加入0.142g/L的陽(yáng)離子脫色劑(廣州中貝環(huán)?？萍加邢薰?，型號(hào) Z8-SD)，攬拌2min后進(jìn)行沉淀脫色，脫色完全后離屯、處理5min，取上層清液。測(cè)該清液在200 ~SOOnm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的紫外可見(jiàn)分光譜曲線，如圖6所示，上層清液中色澤影響因子已基本 去處完，上層清液清亮透徹。
[0038] 加入1.5g/L的陰離子表面活性劑(烷基糞橫酸鹽類），攬拌5min，使陰離子表面活 性劑（馬來(lái)酸和丙締酸的低分子共聚物或烷基糞橫酸鹽類的陰離子表面活性劑)與陽(yáng)離子 脫色劑充分反應(yīng)生成沉淀，離屯、處理5min，取上層清液，采用鹽度計(jì)測(cè)定鹽度;根據(jù)染色處 方要求，采用硫酸鋼、氯化鋼或純水調(diào)節(jié)鹽度，補(bǔ)充活性染料，采用活性染料染料常用的染 色方法進(jìn)行染色。
[0039] 織物染色后，測(cè)試結(jié)果如表2所示：
[0040] 表2自來(lái)水和回用水對(duì)活性黃3RS染色織物顏色參數(shù)的影響
[0041]
[0042] 從表2中W及圖5和圖6對(duì)照可W看出：采用本實(shí)施例的上述方案處理后，廢水中所 含有的顏色影響因素已經(jīng)較少，因此就回用至染色中，雖然顏色參數(shù)會(huì)有一定的偏差，但偏 差較小，顏色差異在可控范圍內(nèi)。
[0043] 實(shí)施例3
[0044] 本實(shí)施例采用藍(lán)色活性染料染色廢水，該廢水200~SOOnm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的紫外可見(jiàn) 分光譜曲線如圖7所示，采用5%質(zhì)量濃度的硫酸對(duì)該清液進(jìn)行pH滴定，調(diào)節(jié)pH為7~7.5后 向廢水中加入〇.215g/L的陽(yáng)離子脫色劑（廣州中貝環(huán)?？萍加邢薰?，型號(hào)Z8-SD)，攬拌 2min后進(jìn)行沉淀脫色，脫色完全后離屯、處理5min，取上層清液。測(cè)該清液在200~800皿波長(zhǎng) 范圍內(nèi)的紫外可見(jiàn)分光譜曲線，如圖8所示。
[0045] 加入1.2g/L的陰離子表面活性劑，攬拌5min，使陰離子表面活性劑(馬來(lái)酸和丙締 酸的低分子共聚物或烷基糞橫酸鹽類的陰離子表面活性劑)與陽(yáng)離子脫色劑充分反應(yīng)生成 沉淀，離屯、處理5min，取上層清液，采用鹽度計(jì)鹽度;根據(jù)染色處方要求，采用硫酸鋼或純水 調(diào)節(jié)鹽度，補(bǔ)充活性染料，采用活性染料染料常用的染色方法進(jìn)行染色，上層清液中色澤影 響因子已基本去處完，上層清液清亮透徹。
[0046] 織物染色后，測(cè)試結(jié)果如表3所示：
[0047] 表3自來(lái)水和回用水對(duì)活性藍(lán)M-2GE染色織物顏色參數(shù)的影響 [004引
[0049] 從表3中W及閣7和閣8對(duì)照可W看出：采用本實(shí)施例的上述方案處理后，廢水中所 含有的顏色影響因素已經(jīng)較少，因此就回用至染色中，雖然顏色參數(shù)會(huì)有一定的偏差，但偏 差較小，顏色差異在可控范圍內(nèi)。
[(K)加]對(duì)比實(shí)施例
[0051] W申請(qǐng)?zhí)枮?01510075856X為對(duì)比實(shí)施例，對(duì)本方案的技術(shù)方案進(jìn)行對(duì)比說(shuō)明。
[0052] 本申請(qǐng)主要是在活性染料染色廢水脫色方面進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，其與對(duì)比實(shí)施 例的第一個(gè)區(qū)別為:本申請(qǐng)采用陽(yáng)離子脫色劑進(jìn)行脫色，該區(qū)別設(shè)置的原因在于脫色劑用 量遠(yuǎn)低于對(duì)比實(shí)施例采用的巧、儀離子脫色劑，該區(qū)別可降低脫色產(chǎn)生固體廢棄物總量;本 申請(qǐng)與對(duì)比實(shí)施例的第二個(gè)區(qū)別為:脫色后采用陰離子表面活性劑去除過(guò)量的陽(yáng)離子脫色 劑，不同于對(duì)比實(shí)施例中采用碳酸鋼去除過(guò)量的巧、儀離子脫色劑，該區(qū)別設(shè)置的原因在于 該陰離子表面活性劑本身在本申請(qǐng)的方案中可起到染色助劑的作用，使活性染料在染色中 達(dá)到勻染的效果，即使加入過(guò)量，對(duì)染色的影響甚微，而對(duì)比實(shí)施例中采用碳酸鋼去除過(guò)量 的巧、儀離子脫色劑后，過(guò)量的碳酸鋼需要采用鹽酸或硫酸進(jìn)行中和，同時(shí)對(duì)于中和過(guò)程中 產(chǎn)生的氯化鋼或硫酸鋼需要重新進(jìn)行鹽度測(cè)定，不然會(huì)對(duì)染色造成較大影響，該區(qū)別所起 到的效果有簡(jiǎn)化中和和鹽度測(cè)定等處理步驟;本申請(qǐng)與對(duì)比實(shí)施例的第=個(gè)區(qū)別在于:本 申請(qǐng)所采用的陽(yáng)離子脫色劑為季胺型有機(jī)高分子絮凝劑(廣州中貝環(huán)保科技有限公司，型 號(hào)Z8-SD)，分子式為（C姐8NsX)n，該脫色劑在200~240nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)有明顯的吸收峰，且 208nm處的吸光度與脫色劑濃度間呈現(xiàn)線性關(guān)系，線性擬合度到達(dá)0.9969，可根據(jù)該波長(zhǎng)處 吸光度的大小判定脫色劑的濃度，該區(qū)別設(shè)置的原因在于實(shí)現(xiàn)了脫色的定量技術(shù)，即染料 廢水脫色后，過(guò)量的脫色劑只會(huì)是微量的，所起到的效果為能更有效的發(fā)揮脫色劑的脫色 效果，減少脫色及去除過(guò)量脫色劑運(yùn)兩個(gè)環(huán)節(jié)的消耗，。
[0化3] 常規(guī)染色流程： 染色處方：活性紅3BS 1% 純堿 lOg/L
[0化4] 氯化軸 拂g/L 浴比 30; 1
[0055] 60r始染，投入織物，15min后加入氯化鋼，保溫15min，W rc/min升溫至80 r，加 入純堿，保溫30min，染色完畢。
[0化6]廢水處理流程：
[0057]調(diào)節(jié)染料廢水pH值^脫色處理^去除過(guò)量的脫色劑^鹽含量測(cè)定^調(diào)節(jié)鹽度，補(bǔ) 充染料后染色。
[005引 W常規(guī)染色工藝作為對(duì)比，染料按照正常染色流程處理，其廢水也按照常規(guī)方式 排放，其加工流程如圖7所示。
[0059]通過(guò)上述本申請(qǐng)與對(duì)比實(shí)施例的對(duì)比，可W看出，采用本申請(qǐng)技術(shù)方案，不僅可W 實(shí)現(xiàn)廢水的回用和二次利用，減少污水排放量，降低加工成本，而且還可W將廢水中的染 料、助劑等進(jìn)行二次利用，從而提高了染料和助劑的利用率，有效降低染料和輔料等原料的 添加量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種染料廢水循環(huán)染色方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 預(yù)處理:調(diào)節(jié)染料廢水pH至7-7.5; (2) 脫色：向步驟(1)的染料廢水中加入0.1-5g/L的陽(yáng)離子脫色劑，攪拌1-5分鐘進(jìn)行沉 淀脫色，脫色完全后離心處理3-10分鐘，取上清液，去除過(guò)量脫色劑，待用； (3) 染色:根據(jù)染色處方要求，調(diào)節(jié)步驟(2)的鹽度，補(bǔ)充新染料進(jìn)行染色。2. 如權(quán)利要求1所述的一種染料廢水循環(huán)染色方法，其特征在于：步驟（1)中調(diào)節(jié)pH采 用鹽酸，鹽酸濃度為2%~10%。3. 如權(quán)利要求1所述的一種染料廢水循環(huán)染色方法，其特征在于：步驟（1)中調(diào)節(jié)pH采 用硫酸，硫酸濃度為2%~8%。4. 如權(quán)利要求1所述的一種染料廢水循環(huán)染色方法，其特征在于:步驟(2)中，所述的陽(yáng) 離子脫色劑為季胺型有機(jī)高分子絮凝劑，其分子式為(C 4H8N5X)n。5. 如權(quán)利要求1所述的一種染料廢水循環(huán)染色方法，其特征在于，所述去除脫色劑的工 序具體為：向上清液中加入1~3g/L的陰離子表面活性劑，攪拌1-10分鐘，使陰離子表面活性 劑與陽(yáng)離子脫色劑充分反應(yīng)生成沉淀，離心處理3-5分鐘，取上層清液待用。6. 如權(quán)利要求5所述的一種染料廢水循環(huán)染色方法，其特征在于:所述的陰離子表面活 性劑為馬來(lái)酸和丙烯酸的低分子共聚物或烷基萘磺酸鹽類的陰離子表面活性劑。7. 如權(quán)利要求5或6所述的一種染料廢水循環(huán)染色方法，其特征在于:所述的陰離子表 面活性劑為甲基萘磺酸鈉甲醛縮合物，分子式為(&〇!1 8〇35012(^4他。8. 如權(quán)利要求1所述的一種染料廢水循環(huán)染色方法，其特征在于:所述的鹽度采用硫酸 鈉、氯化鈉或純水進(jìn)行鹽度調(diào)節(jié)。
【文檔編號(hào)】D06P1/38GK106012592SQ201610348530
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】虞波, 萬(wàn)龍, 錢(qián)紅飛, 王維明, 萬(wàn)光鳳
【申請(qǐng)人】紹興文理學(xué)院