一種降解結(jié)晶紫的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種降解結(jié)晶紫的方法，包括步驟：a將結(jié)晶紫溶液，調(diào)節(jié)pH值為1～2.8；b然后再加入雙氧水，攪拌混勻；c加入亞硝酸鈉啟動(dòng)反應(yīng)，迅速攪拌同時(shí)加入，反應(yīng)時(shí)間為25～60秒。本發(fā)明作為一種高效降解有機(jī)廢水的高級(jí)氧化方法，且體系中殘留的H2O2還可以與傳統(tǒng)的Fenton氧化體系協(xié)同作用，達(dá)到高效快速無(wú)污染的降解效果，值得更加推廣。
【專利說(shuō)明】一種降解結(jié)晶紫的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及廢水治理，特別是涉及到一種染料廢水的處理。

【背景技術(shù)】
[0002] 染料廢水是目前幾種難治理的行業(yè)性廢水之一，約占工業(yè)廢水總排放量的1 / 10。隨著染料和印染工業(yè)的發(fā)展，其污水排量和對(duì)水體的污染程度正在加劇。
[0003] 結(jié)晶紫（CV)作為三苯甲烷類陽(yáng)離子型染料，除廣泛應(yīng)用于紡織、印染和油墨工 業(yè)領(lǐng)域外，還可用于對(duì)紙張、玩具和一些塑料制品染色。三苯甲烷類染料是繼偶氮染料、蒽 醌染料之后使用量第三大染料，在生產(chǎn)、使用過(guò)程中產(chǎn)生的大量廢水顏色深，結(jié)構(gòu)中含有對(duì) 生物降解呈抑制作用的苯環(huán)，難以降解成無(wú)機(jī)小分子，嚴(yán)重污染環(huán)境，其中的化學(xué)功能團(tuán)三 苯甲烷具有高毒、高殘留及"三致"作用。目前，國(guó)內(nèi)外處理染料廢水的方法主要有吸附法、 生物降解法、光催化法、電化學(xué)氧化法、離子交換法和聯(lián)合工藝法等。
[0004] 而傳統(tǒng)水處理工藝中采用的吸附、絮凝和生物氧化法對(duì)染料廢水的處理往往不能 達(dá)到滿意的去除效果。近年來(lái)，高級(jí)氧化技術(shù)以其較強(qiáng)的氧化能力，無(wú)二次污染等因素越來(lái) 越受關(guān)注結(jié)晶紫作為有機(jī)染料之一，被廣泛應(yīng)用于紡織、印染及油墨等工業(yè)領(lǐng)域，隨著廢水 大量排出與環(huán)境之中，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。由于有機(jī)染料結(jié)構(gòu)復(fù)雜，色度深，一直以來(lái)都 是人們公認(rèn)的難治理廢水之一。目前一些相關(guān)處理工藝較為成熟，但存在的最大問(wèn)題就是 廢水處理成本過(guò)高，對(duì)于一些中小企業(yè)來(lái)說(shuō)，很難有大量的資金投入。因此，發(fā)展高效節(jié)能 的染料廢水處理方法以達(dá)到脫色和提高有機(jī)染料廢水可生化性的雙重功能，將具有十分重 要的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
[0005] 目前應(yīng)用比較廣泛的高級(jí)氧化技術(shù)處理染料廢水仍以Fenton體系為主。
[0006] 采用Fenton體系處理廢水時(shí)，普遍存在H202的投加量較大（大于0?lmol/L)和利 用率不高的現(xiàn)象，造成了雙氧水的大量浪費(fèi)，大大增加了該技術(shù)的應(yīng)用成本并限制了其 應(yīng)用范圍。本課題組經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)在酸性條件下，H202與NaN02反應(yīng)產(chǎn)生過(guò)氧亞硝 酸，生成的過(guò)氧亞硝酸能迅速與結(jié)晶紫反應(yīng)，可達(dá)到降解結(jié)晶紫目的。此體系與Fenton體 系相比大大降低了H202的投加量，縮短了反應(yīng)時(shí)間。若有過(guò)量未反應(yīng)的亞硝酸鈉，雙氧水， 在環(huán)境中又能很快自動(dòng)降解，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成新的污染。由此建立了一種新的高效降解染 料廢水的方法，為染料廢水的處理提供一定的理論和實(shí)踐指導(dǎo)，具有廣泛的應(yīng)有前景。
[0007] 近年來(lái)，基于自由基的高級(jí)氧化技術(shù)日益引起人們的重視，特別是對(duì)染料脫色處 理的研究非?；钴S。自由基氧化法因其操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)快速和氧化徹底等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。 結(jié)晶紫作為一種主要染料，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用也是非常廣泛。本研究以結(jié)晶紫為底物，采用 過(guò)氧亞硝酸體系進(jìn)行染料的氧化處理。考察H202的投加量，亞硝酸鹽濃度，pH值等對(duì)色度 的影響，以選擇更經(jīng)濟(jì)實(shí)用的處理方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供一種在環(huán)境中能很快自動(dòng)降解、不會(huì)對(duì)環(huán)境造成新的污染、新的高效 降解結(jié)晶紫染料廢水的方法。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種降解結(jié)晶紫的方法，包括步驟： a將結(jié)晶紫溶液，調(diào)節(jié)pH值為1?2. 8 ; b然后再加入雙氧水，攪拌混勻； c加入亞硝酸鈉啟動(dòng)反應(yīng)，迅速攪拌同時(shí)加入，反應(yīng)時(shí)間為25?60秒。
[0010] 進(jìn)一步地,雙氧水的摩爾濃度為0. 002?0. 038,亞硝酸鈉的摩爾濃度為0. 0008? 0? 03。
[0011] 進(jìn)一步地，本發(fā)明的最佳方案是在pH值小于2. 8的情況下，所述NaN02和H202的 摩爾濃度為1 :1?1. 5 ;反應(yīng)時(shí)間為大于60s。
[0012] 自由基是含有不配對(duì)電子的原子、離子或分子，是一種極活潑、不穩(wěn)定、生命周期 短的化合物，它通過(guò)電子傳遞而與其它分子發(fā)生氧化一還原反應(yīng)。
[0013] 過(guò)氧亞硝酸0N00H是氧化性非常強(qiáng)的一種自由基，可以由亞硝酸鈉與H202在酸性 條件下結(jié)合生成，在酸性條件下，生成的過(guò)氧亞硝酸非常不穩(wěn)定，半衰期只有1?2s，很快 異構(gòu)化為硝酸，但過(guò)氧亞硝酸具有很強(qiáng)的氧化作用，，短時(shí)間就能引發(fā)氧化一還原反應(yīng)。
[0014] 因此在含有結(jié)晶紫染料的溶液中，加入亞硝酸鈉與H202，在酸性條件下結(jié)合生成的 過(guò)氧亞硝酸能將溶液中的難分解的結(jié)晶紫染料迅速氧化降解，達(dá)到褪色的目的。
[0015] 反應(yīng)機(jī)理：H-0-0-H(過(guò)氧化氫）和H-0-N=0(酸性條件下的亞硝酸鈉轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯?酸)反應(yīng)生成H-0-0-N=0(過(guò)氧亞硝酸)。生成的過(guò)氧亞硝酸氧化能力遠(yuǎn)大于過(guò)氧化氫，可以 使難降解的結(jié)晶紫發(fā)生降解，達(dá)到褪色的目的。
[0016] 本發(fā)明作為一種高效降解有機(jī)廢水的高級(jí)氧化方法，且體系中殘留的H202還可以 與傳統(tǒng)的Fenton氧化體系協(xié)同作用，達(dá)到高效快速無(wú)污染的降解效果，更加值得推廣。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 本發(fā)明CV即結(jié)晶紫。
[0018] pH值為1?2. 8,是為了在酸性條件下讓亞硝酸鈉轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛帷?br> [0019] 如下為實(shí)施例，下述的實(shí)施例是在常溫下進(jìn)行的。
[0020] 實(shí)施例1 在結(jié)晶紫濃度為4mg/L時(shí)，不同濃度的NaN02和H20 2對(duì)脫色率的影響： 以下的NaN02和H202的濃度為摩爾濃度； 表1. 1

【權(quán)利要求】
1. 一種降解結(jié)晶紫的方法，其特征在于，包括步驟： a將結(jié)晶紫溶液，調(diào)節(jié)pH值為1?2. 8 ; b然后再加入雙氧水，攪拌混勻； c加入亞硝酸鈉啟動(dòng)反應(yīng)，迅速攪拌同時(shí)加入，反應(yīng)時(shí)間為25?60秒。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述雙氧水的摩爾濃度為0. 001?0. 03,亞 硝酸鈉的摩爾濃度為〇. 0008?0. 03。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述亞硝酸鈉和雙氧水的摩爾濃度為 1 :1?1. 5 ;反應(yīng)時(shí)間為60s。
【文檔編號(hào)】C02F1/70GK104291434SQ201410595218
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】黃俊潮 申請(qǐng)人:黃俊潮