2.4.2脫色溫度
由圖4可以看出,在40℃以前,脫色率隨著溫度的升高而增加;超過40℃(此時脫色率為97.4%)時,脫色率隨溫度的升高而大幅下降.其原因為:脫色溫度較低時,脫色液中狗毛蛋白大分子的降解程度不大,能夠吸附體系中較多的染料,隨著溫度的升高,脫色速率也有所增加,溫度超過某一值時,狗毛蛋白大分子降解幅度增大,溶解性提高,導致對染料的吸附沉降性能明顯下降.較佳的脫色溫度為40℃.而在40℃以下,脫色率變化不大,實際操作時,為了節(jié)省成本且應用方便,可選擇室溫脫色.
2.4.3脫色pH
由圖5可知,當pH值超過4時,脫色率有所下降,原因是:溶液的酸性較強時,蛋白質水解顯著,分子質量降低,溶解度增大,對染料的吸附沉降能力降低,很難起到脫色作用;當pH在4左右時,改性狗毛蛋白帶有一定量正電荷并處于等電點附近,蛋白質大分子發(fā)生了較少的降解,蛋白質溶解度小,脫色效果較為理想.綜合考慮,脫色液pH值選擇4左右,此時脫色率為97.4%.
2.5脫色效果的評定
由表5可知:(1)對于活性紅K2BP廢液,在弱酸性條件下脫色較為理想.由于活性染料含有水溶性基團(如磺酸基),在染浴中帶負電荷,狗毛與DE復合體在堿性條件下所帶正電荷數(shù)少于酸性條件(酸浴中狗毛蛋白中的—NH2變成—NH3+).所以,在酸性條件下脫色,靜電引力的作用增大,脫色效果更顯著;(2)對于陽離子藍X-GRRL廢液,宜在堿性條件下進行脫色,在中性、酸性條件下脫色效果不好.但當pH調到堿性(9左右)時,脫色后的染液幾乎呈透明的清液,且脫色的絮凝物呈紅褐色,這可能是染料結構已經發(fā)生了較大的變化(一般陽離子染料穩(wěn)定的pH范圍是2.5~5.5,若pH值較高,陽離子染料可能形成季銨堿或結構被破壞,再與脫色劑作用,染料發(fā)生沉淀、變色或褪色現(xiàn)象[9]);(3)對于分散藍2BLN廢液,在不同pH值條件下的脫色效果基本一致.分散染料是一類結構較簡單、無水溶性基團(水溶性低)、在染浴中主要以微小顆粒呈分散狀態(tài)存在的非離子染料.因此,pH值對脫色效果沒有多大影響.
3·結論
(1)改性狗毛蛋白脫色劑的最佳制備方法為:用5mL/L的HAc在80℃條件下將狗毛酸洗20 min,去除非蛋白類雜質.清洗后的狗毛先分別用質量濃度為10g/L的NaOH及尿素溶液在95℃溶解30 min,得到狗毛蛋白溶液,狗毛蛋白質量濃度為2.8 g/L時脫色效果最佳.然后用交聯(lián)劑DE 30%(對狗毛蛋白質量)和10mg/L殼聚糖溶液與狗毛蛋白在室溫及中性pH條件下復配改性20 min,期間多次攪拌,得到改性的狗毛蛋白脫色劑.
(2)對酸性湖藍A模擬廢水脫色的最佳條件為:將制備的最佳狗毛蛋白脫色劑加入到模擬廢水(染料質量濃度0.1 g/L)中,在室溫及pH值為4的條件下攪拌30 min之后過濾.
(3)改性狗毛蛋白脫色劑對不同染料廢水脫色的效果:酸性湖藍A染料,pH值為4,脫色率97.4%;活性紅K2BP染料,pH值為5,脫色率97.3%;陽離子藍X-GRRL染料,pH值為9,脫色率100.0%;分散藍2BLN染料,pH值為5,脫色率97.0%.對不同種類染料的脫色效果普遍較好,且脫色率都達到了97.0%以上,對陽離子染料廢液的脫色效果最好.
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