高分子复合型草木灰脱色剂的作用原理包含物理吸附、化学絮凝、氧化分解及生物降解等多重协同机制,具体如下:
一、物理吸附作用
多孔结构吸附
草木灰基体经高温煅烧活化后形成蜂窝状孔隙结构18,比表面积可达200-400m²/g8,通过范德华力、氢键等物理作用吸附废水中的色素分子(如叶绿素分解产物、腐殖酸等)。
离子交换吸附
草木灰中含有的K⁺、Ca²⁺等金属离子与废水中的发色基团(如偶氮基、苯环)发生离子交换,降低色素溶解度。
二、化学絮凝与电中和
阳离子电荷中和
组分中的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)为阳离子高分子,通过静电作用中和带负电的胶体色素颗粒表面电荷,破坏其稳定性。
无机-有机协同絮凝
聚合氯化铝(PAC)与PDADMAC形成“无机+有机”复合絮凝体系,通过架桥作用生成致密絮体,包裹并沉淀色素分子。
三、氧化分解机制
Fe³⁺催化氧化
三氯化铁水解产生的Fe³⁺在酸性条件下(pH 3.5-4.5)催化氧化反应,破坏色素分子的共轭双键结构(如偶氮染料中的-N=N-键)。
自由基氧化
在光照或溶解氧作用下,草木灰中的金属氧化物(如Fe₂O₃)可产生活性氧自由基(·OH),进一步降解顽固性发色物质。
四、生物协同降解
长期使用中,高分子复合型草木灰脱色剂中吸附的有机物为微生物提供碳源,促进生物膜形成,通过菌群代谢进一步分解吸附的色素残留物。
五、复合协同效应
该脱色剂通过吸附-絮凝-氧化-生物降解四阶段协同作用,对养猪废水中的溶解性色素、胶体色素及难降解有机物均有显著去除效果,脱色率可达90%以上。
其优势在于:
广谱性:可处理铁离子残留黄化(氧化分解)和有机色素黄化(吸附絮凝)
经济性:以草木灰替代30%高价合成材料,降低处理成本
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