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基本信息

项目名称:
报纸纸浆处理染料废水的应用研究
小类:
能源化工
简介:
染料废水具有水量大、有机污染物浓度高、色度深、碱性大、水质变化大、成分复杂等特点,属较难处理的工业废水之一。纤维素是地球上最为丰富的可再生资源,具有廉价、无毒和生物降解性,并对环境不产生污染,报纸纸浆中的主要成分为纤维素,利用废旧报纸中的纤维素作为吸附剂,大大减少了投资成本,而且操作简单,对废水的去除效果好。因此,用废报纸纸浆处理染料废水是一项既经济又可行的项目。
详细介绍:
报纸纸浆吸附是利用价廉易得的报纸作为原材料处理染料废水。由于报纸广泛应用于人们的日常生活当中,价廉易得,若将报纸制成纸浆用于有毒有害的染料废水,探讨其投加量、pH、振荡速度等对处理效果的影响,寻找出最佳的吸附条件,就会将旧报纸变废为宝,为这一资源的应用提供理论基础为开拓绿色环保工艺提供参数。该项研究对废弃物资源化,再利用来治废,实现循环经济发展和保护环境都有积极意义,而且具有广阔的应用前景。

作品图片

  • 报纸纸浆处理染料废水的应用研究
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作品专业信息

撰写目的和基本思路

目的:⑴采用报纸纸浆作为吸附剂,希望确定处理效果最好的染料种类。⑵采用单因素实验,考察了纸浆的投加量、pH值、吸附时间、振荡速度对吸附效果的影响,利用正交实验对吸附条件进行了优化,得到最佳处理条件。⑶通过吸附等温实验对吸附行为进行了吸附等温方程拟合,系统研究报纸纸浆对染料的吸附过程。基本思路:纤维素本身就具有很好的吸附性,报纸纸浆可以作为二次纤维来使用,对染料废水进行处理。

科学性、先进性及独特之处

(1)实现了废弃物资源化,以废治废,符合固体废物“Reduce(减量化)、Reuse(再利用)、Recycle(再循环)”的3R 处置原则,对实现循环经济发展和保护环境都有积极意义。 (2)吸附法适合于染料废水的处理,具有运行成本低,反应条件易于达到,操作简单等优点。 (3)利用废旧报纸中的纤维素作为吸附剂,大大减少了投资成本,而且操作简单,对废水的去除效果好。

应用价值和现实意义

该项目的实际应用价值很高,它所用的原料都是我们日常生活中被废弃的旧报纸。而且原料的获得比较容易,制浆过程也比较简单,操作成本低,对废水的吸附效果好,充分体现了“变废为宝”的思想,在大力倡导“节约型”、“低碳环保”社会的今天,该项目可以到达“一项多益”的效果。该技术可以在社会上广泛的使用。具有很高的应用价值和现实意义。

学术论文摘要

吸附脱色技术是依靠吸附剂的吸附作用来清除染料分子的。通常采用的吸附剂包括可再生吸附剂如活性炭、离子交换纤维等和不可再生吸附剂如各种天然矿物(膨润土、硅藻土)、工业废料(煤渣、粉煤灰)及天然废料(木炭、锯屑)等。目前用于吸附脱色的吸附剂主要靠物理吸附,但离子交换纤维、改性膨润土等也有化学吸附作用。

获奖情况

论文《报纸吸附剂对碱性蓝染料废水的吸附研究》(第一作者邵红,第五作者姜妍)已在《2010中国可再生能源科技发展大会 论文集》第Ⅲ卷 正式发表(见附件1)

鉴定结果

经辽宁省科学技术情报研究所查新: 在国内文献中,未见“使用碱化法将废报纸中的纤维素进行改良,制得报纸纸浆固体吸附剂”的报道。 详细内容见科技查新报告(见附件2)

参考文献

[1]王富君 谈废纸制浆[J].湖北造纸,2004(3):14-15. [2] 朱思佳, 吕秀阳, 何世伟,等.大孔树脂对甘油的静态吸附及其热力学研究[J].化工时刊, 2006, 20(11):5-7. [3] 占新民, 王建龙, 吴立波, 等. 沉淀-树脂吸附法处理对氨基偶氮盐酸盐生产废水的研究[J]. 环境工程, 1998, 16(3):7-10. [4] 刘明华, 黄建辉, 詹怀宇, 等. 球形纤维素吸附剂的研究现状及发展趋势[J].造纸科学与技术, 2003, 22(5): 36-38.

同类课题研究水平概述

目前常用的吸附脱色剂为活性炭,但活性炭吸附剂存在以下明显缺陷:1)供应较紧张,价格昂贵;2)选择性差、适用范围有限;3)再生设备少、费用高、再生困难。因此,寻找一种较为廉价的污水净化材料,降低污水的处理成本,提高净化效率,顺应了环保产业发展的需要,已成为污水处理中有待解决的问题。由于纤维素是地球上最为丰富的可再生资源,具有价廉、无毒和生物降解性并对环境不产生污染等特点,一些国外的科学家开始考虑是否可以用纤维素来作吸附剂,关于纤维素吸附性能的研究,他们做了大量的实验。Furnihiko 运用吸附动力学方法研究了聚合体电解质在纤维素纤维上形成单层或双层结构的条件,证明了在棉纤维素纤维上,溶解的纸浆上形成单层结构,而在含有羧基的纤维素纤维上则形成双层结构。Shinouda H G等研究了纤维胶水解纤维素的微细结构对其吸附性的影响。纤维素经由一系列化学改性,可以制取不同用途的纤维素吸附剂。并且纤维素吸附材料可以粉状、珠状、片状膜、纤维以及溶液等不同形式出现,进一步提高了纤维素吸附剂应用的灵活性和广泛性。随着纤维素吸附剂的使用愈来愈广泛,同时也由于纤维素来源广泛、价格低廉、工业污染轻,所以有关的开发和应用正处于方兴未艾的阶段。国内外的科研工作者在这方面做了进一步的研究,如将天然含有纤维素的物质直接利用为吸附剂,如大豆壳吸附过氧化物,木屑、锯屑、谷壳、咖啡渣、茶渣除臭,稻草杆吸附油脂等。
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