CN106007061A - 一种天然染料染色废水的处理方法 - Google Patents

一种天然染料染色废水的处理方法 Download PDF

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Abstract

一种天然染料染色废水的处理方法，无需对废水进行脱色处理，仅需要加入少量的天然纤维面料废弃物和少量絮凝剂并通过活性炭即可将废水处理，并重复用于印染工艺，节省了大量的废水处理剂，整个过程处理时间短、成本低。

Description

一种天然染料染色废水的处理方法
技术领域
本发明涉及纺织印染技术领域，尤其涉及一种天然染料染色废水的处理方法。
背景技术
随着人类环保意识的不断增强以及对自身健康的日益关注，部分合成染料对人类健康和生态环境所产生的危害愈来愈引人注目。现有的研究结果已经表明，有二十三种致癌芳香胺、一百多只合成染料有可能产生致癌物质，二十多只合成染料对皮肤产生过敏。因此，合成染料及其染色的纺织品使消费者心存疑虑。不仅如此，随着地球上石油资源的不断消耗，合成染料的原料问题已日趋紧张。
天然染料是指从植物的根、叶、树皮、树干、果壳、花或动物分泌物、矿物质中提取而来，制备过程不会造成环境污染；染色后织物穿着安全，不像有些合成染料纺织品那样有致癌、致畸作用或引起过敏反应，而且天然染料与生态环境相容性好，可生物降解；除染色功能外，部分天然染料还具有药物保健功能。在当今人们崇尚绿色消费品的浪潮冲击下，在高档真丝制品、保健内衣、家纺产品、装饰用品等领域中拥有广阔的发展前景。
天然染料无毒无害、生态环保，在纺织品上的应用日益增多。但天然染料存在稳定性差，染色印花织物牢度差的缺点。
纺织业是目前的经济发展中的支柱之一，但是在纺织面料印染方面会产生很多的污水造成十分严重的环境污染，即使是经过处理的污水排放后依旧会使河流里的水富营养化，从而导致水葫芦、蓝藻等植物的疯狂生长，影响整个生态系统，也有很多的生产商为了蝇头小利而选择不处理污水悄悄排放。因此设置一个成本低，可以使废水得到有效利用的废水处理工艺是十分有必要的。
目前，印染废水的处理工艺很多，具有代表性的一是直接利用化学方法进行处理的传统方式，该方式回收利用率低，排放的处理过的废水仍旧含有大量的有害物质，而且成本高，效率低；二是利用等离子交换法，该种方法对操作人员要求高，就目前的纺织行业而言在这方面就需要加大高等人才方面的投入，废水处理完后还是处于富营养化的状态。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，本发明提供一种天然染料染色废水的处理方法。
一种天然染料染色废水的处理方法，包括以下步骤：
A、将天然染料染色废水引入搅拌釜，向搅拌釜中加入生物质纤维，5000-6000rpm高速搅拌5-8min，过滤，得到沉淀物和废水；
B、将搅拌釜中的废水引入过滤池，向废水内加入絮凝剂，在污水絮凝后进行过滤，将其中的悬浮物过滤掉，得沉淀物，余下含有颜色的细小悬浮物及溶解物；
C、过滤池中处理过的水通入活性炭吸附系统；
D、将活性炭吸附系统处理过的水，重复利用于印染工艺。
优选的，所述的生物质纤维为面料生产中的天然纤维边角料的粉碎物。
优选的，所述的天然纤维边角料的粉碎物为竹纤维边角料的粉碎物。
优选的，所述的絮凝剂为硫酸铝。
该天然染料染色废水由以下的天然染料的染色方法得到。
优选的，所述的天然染料染色的方法为：
a、将天然染料放入水中，加热至60-80℃，染液浓度为1-10%(o.w.f)，得到染液；
b、将洗净的蚕丝织物放入染液中染色，浴比为1∶（10-25），时间30-60min，水洗、低温烘干；
c、将染液处理后的蚕丝织物进行后媒染处理，媒染剂浓度为0.5-0.8％(o.w.f)，浴比为1∶（30-50），在温度40-50℃下处理10-15min后，取出，经清洗、离心脱水、低温烘干，得到染色蚕丝织物。
所述的媒染剂，包括以下重量百分比的主要成分：
褐帘石 75-85%
柠檬酸 8-12%
石墨烯 0.05-0.3%
聚丙烯酸钠 余量。
所述的媒染剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将褐帘石粉碎，并过120目筛，取筛下物；
步骤二：将褐帘石粉，加入水中，加入石墨烯和聚丙烯酸钠，采用球磨方式，研磨至500-1200nm；
步骤三：加入柠檬酸，在800-1000rpm速度下，搅拌15-20min；
步骤四：采用喷雾干燥的方式，进行干燥，得天然染料用媒染剂。
本发明采用褐帘石与聚丙烯酸钠和石墨烯共同研磨的方式，将褐帘石粉在水中充分分散，然后加入柠檬酸改性，得到天然染料用媒染剂。
褐帘石是一种含有较高稀土组分的帘石族矿物。其中铈可高达11%，此外还常含有钇、钍、镧等，有时还有铍可达3.8%，镁、锰等的混入。本发明的制备过程中主要利用其稀土成分，并对其进行改性，达到媒染剂的效果。
石墨烯是由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
在2015年末硼烯发现之前，石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料。
石墨烯在制备过程中可以为褐帘石中的有效成分与柠檬酸进行反应提供场所，提高的反应效率和反应效果；后续在后媒染处理处理时，也可以提高媒染处理效率，节省时间。
本发明中的废水中仅需要加入天然纤维面料废弃物，与石墨烯相结合，在高速搅拌的效果下，由于石墨烯的孔径非常小，石墨烯会与天然纤维纠缠在一起，从而将废水中的小分子一起絮凝，沉淀。
天然纤维面料废弃物为竹纤维面料废弃物时，由于竹纤维具有中空结构，其絮凝以及吸附天然染料的效果更佳。
本发明所述的天然染料染色废水的处理方法，无需对废水进行脱色处理，仅需要加入少量的天然纤维面料废弃物和少量絮凝剂并通过活性炭即可将废水处理，并重复用于印染工艺，节省了大量的废水处理剂，整个过程处理时间短、成本低。
具体实施方式
实施例1
一种天然染料染色废水的处理方法，包括以下步骤：
A、将天然染料染色废水引入搅拌釜，向搅拌釜中加入生物质纤维，5500rpm高速搅拌6min，过滤，得到沉淀物和废水；
B、将搅拌釜中的废水引入过滤池，向废水内加入絮凝剂，在污水絮凝后进行过滤，将其中的悬浮物过滤掉，得沉淀物，余下含有颜色的细小悬浮物及溶解物；
C、过滤池中处理过的水通入活性炭吸附系统；
D、将活性炭吸附系统处理过的水，重复利用于印染工艺；
所述的天然纤维边角料的粉碎物为竹纤维边角料的粉碎物；
所述的絮凝剂为硫酸铝；
所述的天然染料染色的方法为：
a、将石榴皮天然染料放入水中，加热至70℃，染液浓度为3%(o.w.f)，得到染液；
b、将洗净的蚕丝织物放入染液中染色，浴比为1∶15，时间35min，水洗、低温烘干；
c、将染液处理后的蚕丝织物进行后媒染处理，媒染剂浓度为0.7％(o.w.f)，浴比为1∶40，在温度45℃下处理12min后，取出，经清洗、离心脱水、低温烘干，得到染色蚕丝织物。
所述的媒染剂，包括以下重量百分比的主要成分：
褐帘石 82%
柠檬酸 10%
石墨烯 0.2%
聚丙烯酸钠 余量；
所述的媒染剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将褐帘石粉碎，并过120目筛，取筛下物；
步骤二：将褐帘石粉，加入水中，加入石墨烯和聚丙烯酸钠，采用球磨方式，研磨至800-1000nm；
步骤三：加入柠檬酸，在850rpm速度下，搅拌18min；
步骤四：采用喷雾干燥的方式，进行干燥，得天然染料用媒染剂。
实施例2
一种天然染料染色废水的处理方法，包括以下步骤：
A、将天然染料染色废水引入搅拌釜，向搅拌釜中加入生物质纤维，5000rpm高速搅拌5min，过滤，得到沉淀物和废水；
B、将搅拌釜中的废水引入过滤池，向废水内加入絮凝剂，在污水絮凝后进行过滤，将其中的悬浮物过滤掉，得沉淀物，余下含有颜色的细小悬浮物及溶解物；
C、过滤池中处理过的水通入活性炭吸附系统；
D、将活性炭吸附系统处理过的水，重复利用于印染工艺；
所述的天然纤维边角料的粉碎物为竹纤维边角料的粉碎物；
所述的絮凝剂为硫酸铝；
所述的天然染料染色的方法为：
a、将石榴皮天然染料放入水中，加热至80℃，染液浓度为1%(o.w.f)，得到染液；
b、将洗净的蚕丝织物放入染液中染色，浴比为1∶25，时间30min，水洗、低温烘干；
c、将染液处理后的蚕丝织物进行后媒染处理，媒染剂浓度为0.8％(o.w.f)，浴比为1∶30，在温度50℃下处理10min后，取出，经清洗、离心脱水、低温烘干，得到染色蚕丝织物。
所述的媒染剂，包括以下重量百分比的主要成分：
褐帘石 75%
柠檬酸 12%
石墨烯 0.3%
聚丙烯酸钠 余量；
所述的媒染剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将褐帘石粉碎，并过120目筛，取筛下物；
步骤二：将褐帘石粉，加入水中，加入石墨烯和聚丙烯酸钠，采用球磨方式，研磨至1000-1200nm；
步骤三：加入柠檬酸，在1000rpm速度下，搅拌20min；
步骤四：采用喷雾干燥的方式，进行干燥，得天然染料用媒染剂。
实施例3
一种天然染料染色废水的处理方法，包括以下步骤：
A、将天然染料染色废水引入搅拌釜，向搅拌釜中加入生物质纤维，6000rpm高速搅拌8min，过滤，得到沉淀物和废水；
B、将搅拌釜中的废水引入过滤池，向废水内加入絮凝剂，在污水絮凝后进行过滤，将其中的悬浮物过滤掉，得沉淀物，余下含有颜色的细小悬浮物及溶解物；
C、过滤池中处理过的水通入活性炭吸附系统；
D、将活性炭吸附系统处理过的水，重复利用于印染工艺；
所述的天然纤维边角料的粉碎物为竹纤维边角料的粉碎物；
所述的絮凝剂为硫酸铝；
所述的天然染料染色的方法为：
a、将桑葚天然染料放入水中，加热至60℃，染液浓度为10%(o.w.f)，得到染液；
b、将洗净的蚕丝织物放入染液中染色，浴比为1∶10，时间60min，水洗、低温烘干；
c、将染液处理后的蚕丝织物进行后媒染处理，媒染剂浓度为0.5％(o.w.f)，浴比为1∶50，在温度40℃下处理15min后，取出，经清洗、离心脱水、低温烘干，得到染色蚕丝织物。
所述的媒染剂，包括以下重量百分比的主要成分：
褐帘石 85%
柠檬酸 8%
石墨烯 0.05%
聚丙烯酸钠 余量；
所述的媒染剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将褐帘石粉碎，并过120目筛，取筛下物；
步骤二：将褐帘石粉，加入水中，加入石墨烯和聚丙烯酸钠，采用球磨方式，研磨至500-700nm；
步骤三：加入柠檬酸，在800rpm速度下，搅拌15min；
步骤四：采用喷雾干燥的方式，进行干燥，得天然染料用媒染剂。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种天然染料染色废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将天然染料染色废水引入搅拌釜，向搅拌釜中加入生物质纤维，5000-6000rpm高速搅拌5-8min，过滤，得到沉淀物和废水；
B、将搅拌釜中的废水引入过滤池，向废水内加入絮凝剂，在污水絮凝后进行过滤，将其中的悬浮物过滤掉，得沉淀物，余下含有颜色的细小悬浮物及溶解物；
C、过滤池中处理过的水通入活性炭吸附系统；
D、将活性炭吸附系统处理过的水，重复利用于印染工艺。
2.如权利要求1所述的天然染料染色废水的处理方法，其特征在于，所述的生物质纤维为面料生产中的天然纤维边角料的粉碎物。
3.如权利要求2所述的天然染料染色废水的处理方法，其特征在于，所述的天然纤维边角料的粉碎物为竹纤维边角料的粉碎物。
4.如权利要求1所述的天然染料染色废水的处理方法，其特征在于，所述的絮凝剂为硫酸铝。
5.如权利要求1所述的天然染料染色废水的处理方法，其特征在于，所述的天然染料的染色方法，包括以下步骤：
a、将天然染料放入水中，加热至60-80℃，染液浓度为1-10%，得到染液；
b、将洗净的蚕丝织物放入染液中染色，浴比为1∶（10-25），时间30-60min，水洗、低温烘干；
c、将染液处理后的蚕丝织物进行后媒染处理，媒染剂浓度为0.5-0.8％，浴比为1∶（30-50），在温度40-50℃下处理10-15min后，取出，经清洗、离心脱水、低温烘干，得到染色蚕丝织物；
所述的媒染剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将褐帘石粉碎，并过120目筛，取筛下物；
步骤二：将褐帘石粉，加入水中，加入石墨烯和聚丙烯酸钠，采用球磨方式，研磨至500-1200nm；
步骤三：加入柠檬酸，在800-1000rpm速度下，搅拌15-20min；
步骤四：采用喷雾干燥的方式，进行干燥，得媒染剂；
所述的媒染剂，包括以下重量百分比的成分：
褐帘石 75-85%
柠檬酸 8-12%
石墨烯 0.05-0.3%
聚丙烯酸钠 余量。
6.如权利要求1所述的天然染料染色废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将天然染料染色废水引入搅拌釜，向搅拌釜中加入生物质纤维，5500rpm高速搅拌6min，过滤，得到沉淀物和废水；
B、将搅拌釜中的废水引入过滤池，向废水内加入絮凝剂，在污水絮凝后进行过滤，将其中的悬浮物过滤掉，得沉淀物，余下含有颜色的细小悬浮物及溶解物；
C、过滤池中处理过的水通入活性炭吸附系统；
D、将活性炭吸附系统处理过的水，重复利用于印染工艺；
所述的天然纤维边角料的粉碎物为竹纤维边角料的粉碎物；
所述的絮凝剂为硫酸铝；
所述的天然染料染色的方法为：
a、将石榴皮天然染料放入水中，加热至70℃，染液浓度为3%，得到染液；
b、将洗净的蚕丝织物放入染液中染色，浴比为1∶15，时间35min，水洗、低温烘干；
c、将染液处理后的蚕丝织物进行后媒染处理，媒染剂浓度为0.7％，浴比为1∶40，在温度45℃下处理12min后，取出，经清洗、离心脱水、低温烘干，得到染色蚕丝织物；
所述的媒染剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将褐帘石粉碎，并过120目筛，取筛下物；
步骤二：将褐帘石粉，加入水中，加入石墨烯和聚丙烯酸钠，采用球磨方式，研磨至800-1000nm；
步骤三：加入柠檬酸，在850rpm速度下，搅拌18min；
步骤四：采用喷雾干燥的方式，进行干燥，得媒染剂；
所述的媒染剂，包括以下重量百分比的成分：
褐帘石 82%
柠檬酸 10%
石墨烯 0.2%
聚丙烯酸钠 余量。
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