摘要
目前纺织工业对染料的需求巨大，产生的染料废水成分复杂、毒性大、处理难度大，对水生动植物危害巨大并最终威胁人类的身体健康。相比较其他处理技术，磁混凝技术因其操作简单、药剂费用低、效果显著，且混凝的时间短、絮体密实、沉降效果好以及可回收利用等特点而被广泛运用。 本实验采用MgCl2、NaOH、Fe3O4制备磁性氢氧化镁，并对染料废水中的活性橙进行去除。探究了磁性氢氧化镁（CMH）的制备条件对混凝剂自身的性质及其对活性橙去除的影响，并在最佳的制备条件下，探究了混凝条件对CMH去除活性橙的影响以及对絮体沉降速率的影响，同时分析混凝过程存在的混凝-吸附机理。利用Zeta电位、傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、激光粒度分析等方法对磁性氢氧化镁进行了表征。 实验结果表明在MgCl2和NaOH的浓度为0.7mol/L，反应温度为20℃，反应时间为1min，陈化时间为5min的条件下的CMH的粒径为33μm，Zeta电位为39mV，对活性橙的去除效率最高为96%。相比较Mg(OH)2而言，磁粉加入使絮体特性更好，但活性橙的去除效率降低。 在混凝过程中，投加200mg/L的氢氧化镁（MH）、80mg/L的Fe3O4、 0.5mg/L的聚丙烯酰胺（PAM）时混凝效果最好，去除效率为96%；加入Mg(OH)2越多电性中和的作用越强、活性橙的去除效率越高，加入Fe3O4越多絮体更大、沉降越快，PAM通过吸附架桥作用将絮体团聚起来，且投加量越大絮体越大、沉降越快。磁性氢氧化镁在pH为5-11时对活性橙的去除效率影响不大，而当pH为12时，过量的Mg2+会与OH-反应生成MH而提高活性橙去除效率。 磁性氢氧化镁对活性橙的吸附速率极快，在1min时达到吸附平衡，在吸附10min之后开始解吸；且吸附符合准二级吸附模型和Langmuir等温吸附模型，其说明活性橙的吸附属于单分子层的化学吸附。通过分析吸附前后CMH和絮体的FT-IR可知，CMH对活性橙的吸附主要是氢键作用。 磁粉与氢氧化镁的耦合作用主要是部分磁粉被包裹在MH内，部分磁粉被吸附在MH表面，这会使MH吸附位点减少，活性橙的去除效率降低。
NETL