[發明專利]一種染料廢水的處理材料及處理方法

無效

• 申請號: 200710159115.5
• 申請日: 2007-12-21
• 公開（公告）號: CN101200322A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: 徐慧;林俊杰;呂曼祺;張穎;李慧;史榮久;韓斯琴;楊偉超
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/42;C02F1/461;C02F103/30
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明涉及染料廢水處理技術，具體為一種染料廢水的處理材料及處理方法，它是利用功能性合金材料對含染料廢水進行脫色、絮凝、沉淀，提高溫度可以增加合金表面的活性區，增加染料廢水和合金表面的傳質速度，從而提高染料廢水的脫色速率。

背景技術

近年來，我國的染料化學工業發展較快，年生產能力達到10萬噸。染料工業的發展對水環境帶來嚴重污染。據調查，全國染料行業排放的工業廢水總量達1.57億噸/年，其治理率僅為22.5％。偶氮染料是合成染料中使用量最大的一種，由于其含有復雜的芳香基團、性質穩定、難生物降解，成為染料廢水治理的難點之一。國內開展了很多染料廢水處理技術的研究。曾采用電解、吸附、鐵鹽、混凝等多種方法，效果均不理想?；钚蕴课诫m然處理效果令人滿意，但再生困難而且成本較高。還原鐵脫色效果較好，但存在污泥產量高、處理費用高等缺點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含染料廢水處理材料及處理方法，采用功能性合金材料使染料廢水中的染料分子獲得脫色、降解、沉淀、并被去除的染料廢水處理方法；本發明所提供的特殊功能性合金材料，對染料廢水的處理效果較好，成本較低。

本發明提供的技術方案是：

一種染料廢水的處理材料，按重量百分比計，用于處理含染料廢水的功能性合金材料成分為：C?0.06％±0.01％；Si?0.70％±0.05％；Mn?0.80％±0.10％；Ni?0.10％±0.05％；Mo?0.50％±0.05％；Cr?1.6％±0.20％；Nb?0.40％±0.05％；Cu?4.8％±0.10％；Fe余量。

所述功能性合金可以是粉末、顆粒、圓球等形狀，也可以噴涂在其它材質(如塑料、石頭、其它廉價金屬等材料)表層。粉末粒度為100nm-0.5mm，顆粒粒度為0.5mm-3mm，圓球粒度為3mm-15mm。

本發明還提供了一種染料廢水的處理方法，使用上述含染料廢水處理材料，把功能性合金材料投入染料廢水，使兩者充分接觸，對染料廢水進行脫色、降解和沉淀，功能性合金材料與染料廢水重量比為1∶(3-1000)；染料廢水可以在常溫條件下處理，在某些情況下，需對染料廢水進行溫度調節，使反應溫度控制在30～100℃，反應pH值控制在2.0～9.0。

本發明中，功能性合金與染料廢水作用并使其脫色、絮凝、沉淀的可能原理為：合金材料中的多種金屬元素之間、金屬元素與周圍溶液間存在激烈的電子遷移，在溶液中形成新生態氫([H])、超氧自由基(O·^2-)、羥自由基(OH·^-)，它們作用于染料分子，導致染料分子的結構、形態和性能發生變化，最終產生脫色、絮凝、沉淀等現象。

本發明的有益效果是：

1、本發明利用功能性合金的吸附與微電解效應，使染料廢水中的染料去除及染料分子脫色降解，提高溫度可以增大染料分子與合金表面的傳質速率，提高降解速率。常見的還原鐵粉法、還原鐵/紫外法等，鐵粉與酸的消耗量較大才能達到同等效果。因此，在同等脫色率的條件下，本發明效率高，特別是消耗較少動力、不需要用酸來調pH值，從而可以減少污泥產量，降低操作成本，降低能耗。本發明具有明顯的社會、經濟效益。

2、本發明適用于偶氮染料廢水和非偶氮染料廢水，其中非偶氮染料廢水，如蒽醌、靛系染料、硫化染料、酞箐、箐系染料、芳甲烷染料、硝基和亞硝基染料、雜環染料廢水等。

具體實施方式

本發明的處理過程是在恒溫水浴鍋中進行的。首先調節好恒溫水浴鍋的溫度，再投加功能性合金進行反應。根據本發明，廢水和合金的質量比10∶1以上時，水溫在30～100℃都能達到較滿意的脫色效果。

以下通過實施例對本發明的處理效果作進一步說明。

實施例1：

按重量百分比計，用于處理含染料廢水的功能性合金材料成分為：C0.06％；Si?0.70％；Mn?0.80％；Ni?0.10％；Mo?0.50％；Cr?1.6％；Nb?0.40％；Cu?4.8％；Fe余量，所述功能性合金采用常規的感應爐熔煉方法制備。

將60g合金(粒度為2mm)投加到150mL的酸性紅B染料廢水，染料廢水初始濃度為50mg/L，pH值為6.3，調節溫度在30～60℃范圍內，樣品不需酸洗，整個反應過程未進行動力攪拌，在反應6小時后脫色率均能達到90％以上。隨著時間的推移，脫色速率逐漸減緩，主要原因在于合金表面吸附解吸效應。

1.操作條件

廢水體積：150mL；

廢水初始濃度：50mg/L；