染料吸附方法研究進展

陳瑤 萬東錦

摘要：主要闡述了染料各吸附材料的優缺點、物理化學性質，綜述了各種材料的吸附性能及目前國內外對各種材料在廢水處理中的研究進展。并探討了在染料廢水脫色處理中需進一步研究的問題和發展方向。

關鍵詞：吸附材料;染料;吸附

中圈分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）16-0145-02

1引言

19世紀，天然染料被用來涂抹皮膚或將織物染色，自此染料廣泛用于世界各地的各種產品中。目前，工業、農業和家庭活動產生的污染物有些會直接排放到環境中去，這些污染物通常進入附近河流、湖泊和海洋等，對生物體造成有害影響，會破壞人體的中樞神經系統、生殖系統、腎臟、腦和肝臟等，會致癌、致畸、致突變，產生“三致”效應。目前已經進行了很多的深入研究，但是由于染料廢水的復雜，使得處理難度很大，在治理上還是存在著許多的問題。

處理印染廢水的方法有膜處理、生物反應器、離子交換和芬頓等，這些方法的去除效果好，但運行成本高、操作復雜。相比而言，吸附法的應用范圍更廣，處理速度快，操作簡單。

2染料的性質

染料一般按來源、應用性能與化學結構劃分。按來源分為天然染料和合成染料，天然染料通常從動物和礦物中提取，合成染料包括離子染料和非離子染料。染料按應用性能分為直接染料、酸性染料、分散染料、活性染料、還原染料、陽離子染料、冰染染料、縮聚染料。此外還有氧化染料、硫化染料等。按化學結構分類包括偶氮，蒽醌，靛藍，亞硝基，硝基。

3各種吸附材料對染料的吸附

吸附法主要是靠吸附劑將污染物去除，常見的吸附劑有活性炭、凝膠、樹脂等，這些吸附劑應用歷史很長。

3.1活性炭

活性炭在廢水和廢氣的處理方面應用很廣，其特點是材料低廉易得，可回收再生利用，沒有二次污染。穆德穎用KOH活化法，將橘皮制成活性炭用于吸附亞甲基藍溶液，在最優條件下脫色率為100%，COD去除率能達到90%以上。石寒松采用Fenton試劑再生已經吸附飽和的活性炭，并用再生后的活性炭吸附含有分散橙288#、分散紫93#、分散藍291：1三種分散型染料的原廢水，水樣的COD去除率最大為34%，此時活性炭再生率最高為78%。

3.2黏土類

膨潤土是一類粘土礦物，具有層狀結構，其主要成分為蒙脫石，屬于2：1型的三層晶體結構的硅酸鹽礦物。膨潤土及其改性產品因其獨特的晶體結構，對許多類型的有機物、金屬離子有很強的親和力，在水處理方面的應用較為廣泛。胡康博，王毅力等研究了改性蒙脫土顆粒對直接耐曬黑G和直接大紅4BE吸附的吸附特性，吸附符合擬二級動力學模型，主要通過靜電引力/斥力和范德華力吸附染料分子。

3.3殼聚糖

殼聚糖是一種低成本且具有成本效益的材料，可從海產品加工業的廢棄物中獲得。由于氨基和羥基的存在，殼聚糖可以用作去除重金屬和染料等污染物的吸附劑，其可以作為活性位點。Lee等用殼聚糖/聚氨酯吸附酸紫48，吸附容量為30mg/g，符合擬二級動力學模型。Hameed等對殼聚糖/油棕吸附活性藍19進行了研究，吸附容量高達909.1mg/g。

3.4金屬有機骨架

金屬有機骨架（MOFs）是金屬離子與有機配體通過特定的方式形成的雜化新型多孔材料。張華，李祥鵬等將制備的MOF-5和EDA/MOF-5作為吸附材料對陰離子染料剛果紅進行吸附，EDA/MOF-5較于MOF-5對剛果紅的吸附量和脫色率分別提升了13.19mg/g和14%;當剛果紅濃度為80mg/L時，EDA/MOF-5對其吸附量為78.36mg/g，脫色率為98%。

4結語

隨著全球經濟的高速發展，環境的污染問題也愈發嚴重，尋找一種環境友好型且廉價高效的材料迫在眉睫。總結不同的研究成果可以發現，不同的材料對不同染料的吸附效果不同，通過對吸附機理的深入研究，用特定的材料吸附特定的污染物會更節省成本且更加高效。