專利名稱：一種偶氮染料廢水脫色的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種偶氮染料廢水的處理方法，屬于染料廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
偶氮染料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，其產(chǎn)生的廢水量大、色度深、有機(jī)污染物含量高、水質(zhì)變化劇烈、B0D/C0Dcr值低，是一種典型的難降解印染廢水，現(xiàn)有的處理技術(shù)包括!^nton氧化法、濕式催化氧化法、光氧化法、活性炭吸附法等等，但由于這些技術(shù)存在著處理廢水原始濃度低、對高鹽量、高色度不適應(yīng)、處理時間長、處理費(fèi)用高等問題，對于現(xiàn)實(shí)偶氮染料廢水處理的具體應(yīng)用仍不理想。
中國專利文獻(xiàn)CN1872712公開了一種《偶氮染料廢水處理方法》，該方法包括下列步驟將偶氮染料廢水放入廢水處理池；根據(jù)超聲輻照方式安裝超聲波發(fā)生裝置，根據(jù)可見光輻照方式安裝可見光光源；同時打開超聲波發(fā)生裝置和可見光光源，對偶氮染料廢水進(jìn)行超聲和光共同輻照；對廢水進(jìn)行處理的同時檢測染料分解結(jié)果，若分解達(dá)到飽和，則停止處理。該方法需要光照及超聲波能量，受廢水色度影響大，裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高。 CN101962218A公開了一種《降解偶氮染料廢水的方法》，以溶液燃燒合成法制備的La4Ni3Oltl 粉體為催化劑，添加到含偶氮染料的廢水中，靜置一定時間即可有效地將偶氮染料脫色降解，攪拌作用可以加速偶氮染料的降解進(jìn)程，該方法也存在La4M3Oltl粉體的制備復(fù)雜、成本較高的問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有偶氮染料廢水脫色處理技術(shù)存在的問題，提供一種成本低、處理方便且效率高的偶氮染料廢水脫色的處理方法，該方法能夠高效處理高濃度的偶氮染料廢水，最佳處理范圍在2000ppm以下。
本發(fā)明的偶氮染料廢水脫色的處理方法，包括以下步驟
首先檢測偶氮染料廢水中的NaCl含量，如果NaCl含量低于25克/每升廢水，則向廢水中投加NaCl，使偶氮染料廢水中的NaCl含量達(dá)到25克/每升廢水，造成高鹽條件， 如果廢水中的NaCl含量已經(jīng)達(dá)到或超過25克/每升廢水，則不向廢水中投加NaCl ；然后調(diào)節(jié)偶氮染料廢水的PH值> 10.5，在20°C恒溫條件下，加入鋁與鐵或銅的合金粉末，鋁與鐵或銅的摩爾比1 1-19 1，合金粉末加入量為2-5克/每升廢水，攪拌使合金處于懸浮狀態(tài)，持續(xù)時間1小時。
鋁與鐵或銅的合金粉末中鋁與鐵或銅的最佳摩爾比為19 1。
鋁與鐵和銅的合金粉末采用現(xiàn)有的球磨技術(shù)或者熔融技術(shù)制備。球磨技術(shù)就是將鋁粉和鐵粉或銅粉按摩爾比1 1-19 1配料后放入高能球磨機(jī)進(jìn)行球磨，使兩種金屬機(jī)械合金化，制成合金粉末。熔融法是將鋁粉和鐵粉或銅粉按摩爾比1 1-19 1配料后進(jìn)行熔化融合在一起，冷卻后再破碎成粉末。
本發(fā)明是利用鋁系合金置于高鹽溶液中形成完整的微電池回路而發(fā)生的一種類電池的氧化還原反應(yīng)，在微電池中零價鋁在堿性條件下作陽極失去電子被氧化腐蝕，難降解有機(jī)物在惰性電極表面接受電子被還原，這種腐蝕微電池反映的速率比一般的化學(xué)腐蝕反應(yīng)更快。從電極反應(yīng)中得到的氫原子具有較大的活性，能與偶氮染料發(fā)生還原加氫作用， 使偶氮鍵斷裂，分子開環(huán)，從而達(dá)到脫色的效果。本發(fā)明處理偶氮染料廢水既快速，又方便， 而且處理效率高，具有很好的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用性。


圖1是偶氮染料X-;3B不同初始濃度下合金脫色效果對比圖。其中(a)5000mg/L， (b)3000mg/L， (c)2000mg/L。
圖2是堿性條件下溶液初始破PH對合金脫色酸性紅3R效果的影響示意圖。其中 (a) pH = 9. 0，(b)pH = 10. 5，(c) = 10. 90。
圖3是不同金屬粉末在堿性條件下的脫色效果示意圖。其中(a)Al，(b)Al-Fe, (c) Al8-Fe, (d) Al15-Fe, (e) Al19-Fe0
圖4是NaCl對合金脫色X_3B的影響示意圖。其中(a)空白，(b) 25g/LNaCl。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
配制初始濃度分別為(a)5000mg/L、(b) 3000mg/L、(c) 2000mg/L 的活性紅 XIB 溶液，均量取IOOmL0將三份X-3B溶液均添加NaCl 2. 5g，用NaCO3調(diào)節(jié)pH值為10. 75，恒溫 20°C下添加200mgAl19-Fe(Al與狗的摩爾比為19 1)合金粉末，并攪拌使合金呈懸浮狀態(tài)，持續(xù)1小時。實(shí)驗(yàn)在給定的間隔內(nèi)(前五分鐘取三個樣，第十分鐘取一個樣，第十五分鐘取一個樣，第三十分鐘取一個樣，第六十分鐘取一個樣)取定量溶液測其濃度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。該實(shí)施例說明本鋁系合金體系對高濃度偶氮染料有快速降解作用，且在2000ppm 以下處理效果最佳。
實(shí)施例2
取濃度為2000mg/L的酸性紅3R溶液IOOmL三份，分別用NaCO3溶液調(diào)節(jié)pH值為(a) 9.0, (b)10. 5和(c)10. 90。每份酸性大紅溶液均加入2. 5gNaCl，恒溫20°C下加入 300mgAl19-Cu(Al與Cu的摩爾比為19 1)合金粉末，攪拌使合金呈懸浮狀態(tài)，并持續(xù)為1 小時。實(shí)驗(yàn)在給定的間隔內(nèi)(在前五分鐘取七個樣，一小時后再取一個樣)取定量溶液測其濃度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。該實(shí)施例說明在堿性條件下隨著pH的增大，Al19-Cu合金的脫色效果越好，最佳范圍在PH ^ 10. 5。
實(shí)施例3
配制濃度為2000mg/L的活性紅XIB溶液，量取五份，每份100ml，每份均添加 NaC12. 5g，用 NaCO3 調(diào)節(jié) pH 值為 10. 90，恒溫 20°C下分別添加(a) Al、(b) Al-Fe (Al 與 Fe 的摩爾比為1 1)、(c) Al8-Fe (Al與狗的摩爾比為8 1)、(d) Al15-Fe (Al與！^的摩爾比為 15 1)和(e) Al19-Fe (Al與!^e的摩爾比為19 1)粉末400mg，攪拌使粉末呈懸浮狀態(tài)， 并持續(xù)1小時。實(shí)驗(yàn)在給定的間隔內(nèi)(在前5分鐘取七個樣，第10分鐘取一個，第十五分鐘取一個，第三十分鐘取一個，第四十五分鐘取一個，第六十分取一個)取定量溶液測其濃度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。該實(shí)施例說明Al粉對活性紅XIB脫色效果較差，Al-Fe合金的脫色效果隨著鋁鐵的摩爾比增加而增加，Al19-Fe合金的脫色已接近完全，效果最好。
實(shí)施例4
配制濃度2000ppm的活性紅X-;3B溶液，均量取IOOmL,添加NaC12. 5g和空白試驗(yàn)， 用NaCO3調(diào)節(jié)pH值為10. 75，恒溫20°C下添加500mgAl19-Fe (Al與Fe的摩爾比為19 1) 合金粉末，并攪拌使合金呈懸浮狀態(tài)，并持續(xù)1小時。實(shí)驗(yàn)在給定的間隔內(nèi)(前五分鐘取四個樣，第十分鐘取一個樣，第十五分鐘取一個樣第三十分鐘取一個樣，第六十分鐘取一個樣。)取定量溶液測其濃度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示，a和b分別為不添加鹽、和添加氯化鈉溶液的脫色效果曲線。可以看出，脫色效率最高的為氯化鈉溶，最低的為無鹽溶液。
權(quán)利要求
1.一種偶氮染料廢水脫色的處理方法，其特征是包括以下步驟首先檢測偶氮染料廢水中的NaCl含量，如果NaCl含量低于25克/每升廢水，則向廢水中投加NaCl，使偶氮染料廢水中的NaCl含量達(dá)到25克/每升廢水，造成高鹽條件，如果廢水中的NaCl含量已經(jīng)達(dá)到或超過25克/每升廢水，則不向廢水中投加NaCl ；然后調(diào)節(jié)偶氮染料廢水的PH值> 10. 5，在20°C恒溫條件下，加入鋁與鐵或銅的合金粉末，鋁與鐵或銅的摩爾比1 1-19 1，合金粉末加入量為2-5克/每升廢水，攪拌使合金處于懸浮狀態(tài)， 持續(xù)時間1小時。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偶氮染料廢水脫色的處理方法，其特征是鋁與鐵或銅的合金粉末中鋁與鐵或銅的摩爾比為19 1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種偶氮染料廢水脫色處理方法，首先檢測偶氮染料廢水中的NaCl含量，如果NaCl含量低于25克/每升廢水，則向廢水中投加NaCl，使偶氮染料廢水中的NaCl含量達(dá)到25克/每升廢水，造成高鹽條件，如果廢水中的NaCl含量已經(jīng)達(dá)到或超過25克/每升廢水，則不向廢水中投加NaCl；然后調(diào)節(jié)偶氮染料廢水的PH值≥10.5，在20℃恒溫條件下，加入鋁與鐵或銅的合金粉末，鋁與該過渡金屬的摩爾比1∶1-19∶1，合金粉末加入量為2-5克/每升廢水，攪拌使合金處于懸浮狀態(tài)，持續(xù)時間1小時。本發(fā)明采用合金還原加氫能力，能夠?qū)崿F(xiàn)在高鹽條件下，對高濃度偶氮染料廢水的快速脫色，處理偶氮染料廢水既快速又方便，而且處理效率高。
文檔編號C02F1/46GK102491457SQ20111041889
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者劉思明, 張志軒, 張明博, 李群, 蘇繼新, 董斐斐, 賈洪玉 申請人:山東大學(xué)