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1、毕业论文（设计）报告题目：印染退浆废水聚乙烯醇（PVA）TiO2光催化技术及效果分析学 生：X X X指导教师：X X X专 业：环境监测与治理技术2013年 1月 9日学生毕业设计指导教师意见设计课题：印染退浆废水聚乙烯醇（PVA）TiO2光催化技术及效果分析指导教师意见：是否同意参加答辩：同意（） 不同意（）指导教师签名： 摘 要聚乙烯醇，是高聚物中唯一具有水活性的有机高分子化合物，粘性大其降解比较困难，在印染厂退浆废水中的CODcr值一般为20000mg/L左右。本课题主要以印染退浆废水中的聚乙烯醇的降解为问题，采用二氧化钛光催化氧化技术对其的降解作用，并测定印染退浆废水CODcr值的变
2、化情况间接地反应废水中聚乙烯醇；以光照前后CODcr值的变化来说明二氧化钛光催化氧化对聚乙烯醇的降解作用。关键词：聚乙烯醇 高分子化合物 二氧化钛光催化 CODcr引言51.1纺织浆料发展51.1.1淀粉及变性淀粉浆料51.1.2.聚乙烯醇（PVA）浆料61.1.3.丙烯酸（酯）浆料61.2聚乙烯醇概况71.2.1.聚乙烯醇的性能71.2.2. 聚乙烯醇的分类及使用71.2.3.聚乙烯醇应用81.3.1.生化法91.3.2. 膜法处理PVA退浆废水91.3.3. PVA退浆废水的盐析回收法101.3.4. 高级氧化技术处理101.4.课题研究的目的和意义112.高级氧化技术TiO2光催化氧化印
3、染退浆废水聚乙烯醇（PVA）112.1. TiO2光催化氧化技术112.1.1 TiO2光催化氧化反应机理122.1.2. TiO2光催化氧化在染料废水中的应用132.1.3. TiO2光催化氧化存在的问题及发展前景132.2. TiO2光催化氧化聚乙烯醇（PVA）的影响因素分析142.2.1. 催化剂142.2.2. 晶体结构的影响142.2.3. 二氧化钛加量对聚乙烯醇降解作用的影响152.2.4.PH值的影响作用162.2.5. 光源与光强的影响162.2.6. 有机物的种类、浓度的影响162.3.TiO2光催化氧化含聚乙烯醇（PVA）的退浆废水数据及结果分析173.印染退浆废水PVA含
4、量的确定及COD的测定173.1. PVA浓度的测定173.1.1. 仪器设备173.1.2. 试剂183.1.3. 测定方法183.1.5. 退浆废水中PVA 含量的计算193.1.6.结果讨论分析193.2.退浆废水COD的测定193.2.1.重铬酸钾法测定（CODCr）的原理193.2.2.仪器193.2.5.计算213.2.6.实验结果及常见的问题分析213.3.PVA浓度与CODcr之间的关系214.结语22参考文献:23致谢24引言纺织工业是我国国民经济的重要行业，是传统型工业。它是利用天然和化学纤维经过纺织、织布、染色、整理等工序，加工成社会所需的各种纺织品。我国是世界最大的纺织
5、加工国和出口国，其纤维加工量占纤维加工总量的65%左右，生产能力及纱布产量均居世界首位。纺织工业造成环境污染主要是印染化纤企业废水排放,有害物质包括各种浆料,主要是聚乙烯醇、各种染料以及助剂等。其中印染废水污染较为严重,特点是废水量大、水质复杂、有机物浓度高。据有关资料,印染废水中退浆废水造成的污染约占纺织品湿加工整理废水总量的50%，退浆废水中大量的污染物来源于浆纱过程中所用的浆料。目前,常用的浆料有天然淀粉、变形淀粉、PVA等是一种适用面广、上浆工艺性优良的合成浆料,因此在印染工艺中,PVA得到广泛的利用。近年来,由于化学纤维织物的发展、仿真丝的兴起和后整理技术的进步,PVA浆料及各类新型
6、助剂等难以生化降解有机物大量进入废水,使得印染废水COD浓度由原来的数上升到2万mol/L左右,废水可生化性变差,尤其是含PVA浆料废水的B/C比小于0.1,难以生物降解,传统的生物处理工艺已经受到严重挑战。另外,含PVA的废水排入水体后,在环境中大量积累,使水体表面泡沫增多,粘度加大,影响好氧微生物的活动,从而造成了严重的环境问题。如果不对退浆废水中的PVA进行处理,将会对我们的生态环境造成极大的危害,因此开发经济有效的含PVA退浆废水处理技术已成为当今环保行业关注的课题。1.1纺织浆料发展1.1.1淀粉及变性淀粉浆料淀粉或变性淀粉原料易得, 价格便宜, 是一类重要的纺织浆料, 其使用历史悠
7、久, 现在仍然是用量最大的纺织浆料。作为纺织浆料, 原淀粉有几大缺点分子量太高, 渗透性差, 限制其进入纱线内部在煮浆和上浆工艺过程中由于温度的波动易造成浆液粘度的不稳定浆膜硬脆, 不耐磨温度低时产生冻胶。这些缺陷使其难以满足上浆要求。将原淀粉通过化学或物理方法变性, 可以赋予淀粉许多新性能, 满足不同的浆纱要求。例如, 降低淀粉分子量、提高粘度对淀粉大分子链进行化学转化,引入经基、醋酸醋基等基团, 有利于改善不同纤维的粘附性和对不同浆料的相容性, 这就是变性淀粉。其发展经历了三代产品, 即转化淀粉酸解淀粉和氧化淀粉、交联淀粉、聚乙烯醇接枝淀粉。目前我国生产的变性淀粉品种已较齐全。1.1.2.
8、聚乙烯醇（PVA）浆料PVA浆液粘度稳定，对各种纤维具有良好的粘附性, 其浆膜强力、耐磨性和屈曲强度均较其它浆料好。作为水溶性高分子化合物, PVA分子链上有大量亲水一OH, 且分子量可以调节, 易于改性, 使得其具有良好的水溶性、粘合性、成膜性、乳化性、减膜性等, 被广泛地用于纺织、印染、化纤等行业。由于PVA难于被生物分解,COD 高, 退浆废水对环境造成严重污染。这己引起许多国家的注意, 如在美国和欧洲己很少使用PVA作为浆料了, 而我国也开始提出以各类浆料混合使用, 使它们通力合作, 分工协调, 以符合环保要求和清洁化生产的发展方向。1.1.3.丙烯酸（酯）浆料丙烯酸(酯)浆料的聚合单
9、体很多, 如丙稀酞胺、丙烯酸、丙稀睛、丙烯酸酷等, 与其他浆料相比, 丙烯酸(酯)最大的特点是对疏水性纤维有优异的粘附性, 且水溶性好, 易退浆, 不易结皮, 对环境污染小。目前我国生产的丙烯酸（酯）浆料吸湿性和再粘性强, 当车间温湿度较高时,纱线易相互粘结,织造时开口不清,影响织造效率, 因而只能作为辅助浆料使用。1.2聚乙烯醇概况聚乙烯醇（简称PVA）是目前已发现的唯一具有水溶性且无毒的高聚物，别名为PVA,Poval。它是近三十年来发展起来的高分子化合物，由于合成技术的不断提高和价格的不断下降，其用途日益广泛，发展速度很快；其性能介于橡胶和塑料之间，。1.2.1.聚乙烯醇的性能聚乙烯醇是
10、一种无色塑胶，由聚乙烯酯(通常为聚乙酸乙烯酯)受酸或碱水解作用而得。完全水解的聚乙烯醇，仍含约5%剩余乙酸基在内。聚乙烯醇的物理性质、抗水性及与韧化剂的混合性等与其水解程度有关，即与其在最终制品中的乙酸基与氢氧基之比例有关。聚乙烯醇对于有机溶剂及气体皆为不透性，亦不能与之混和。除多元醇类、氨醇类以外，对能与水混合的多数溶剂皆能抗耐。完全水解的聚乙烯醇能溶于热水。水解程度愈低，对水的抗力愈大，加入各种添加物亦能增加其抗水性。聚合物粘度可通过调节其最初所用聚乙烯乙酸酯的粘度进行控制。 PVA的分子量越大,其水溶性越差,粘度也越高。根据分子量不同,可分为高粘度( n 1 500) ,中粘度( n =
11、 1 0001 500)和低粘度( n 10000，淀粉是400左右)，耐磨性也很好。常被誉为”坚而韧”，对天然纤维和一般的合成纤维也有较好的粘附性。PVA的主要质量指标有两个：聚合度(DP)和醇解度(DH)；我国和美国、日本等许多国家的PVA 产品都以这两个质量指标表示产品规格。纺织经纱上浆用的PVA 规格， 一般是l799，1795，l792， 1788， 1099， 1088，0599，0588等I2。纺织厂可根据上浆纤维种类、纱线结构、织物结构、织机类型等因素选择所需的PVA规格。由于历史的原因和种种因素，长期以来我国经纱上浆用PVA 为纤维级的1799(DP=1700 DH=99mo
12、L)为完全醇解型，由于它的聚合度和醇解度高，导致水溶性差，一般要在95以上高速搅拌(7601400rmin)25h以上才能完全溶解，其次容易结皮，在上浆过程中容易造成浆斑，且因浆膜强度过高造成干分绞时分纱困难，再生毛羽多，倒断头、并绞头增加。根据试验资料表明，经纱上浆用PVA以其综合性能考虑选用聚合度和醇解度(DP=1000 llO0，DH=9295moL)PVA更为合适。1.3.含PVA 退浆废水处理技术及分析国内外对含PVA 废水的治理进行了较多研究，处理方法基本上分为两大类，即物化法和生化法。物化法中主要有泡沫分离、超滤盐析、氧化剂氧化、微波辐射、光催化等技术。生化法常采用活性污泥法，利用微生物的新陈代谢作用，通过分离高效PVA 降解菌的生物强化技术，降解PVA。1.3.1.生化法PVA 废水相对好氧速率大于内源呼吸好氧速率，即PVA 对微生物无毒，但在高浓度PVA 浆料只能溶于高温热水中，在生化处理中，随着温度的较低，呈胶状析出
