[發(fā)明專利]一種快速降解三苯甲烷類染料廢水的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910029442.8
• 申請(qǐng)日: 2009-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101560027A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊紹貴;喻愷;孫成;何歡;秦超;郭會(huì)琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/04
• 分類號(hào): C02F9/04;C02F1/66;C02F1/72;C02F101/30;C02F103/30
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所
• 代理人: 汪旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及染料廢水的處理方法，更具體的說(shuō)是三苯甲烷類染料廢水的處理方法。

背景技術(shù)

隨著印染與染料工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)廢水已成為當(dāng)前主要的水體污染源之一。染料作為一種大量存在的環(huán)境重要污染源，其世界年產(chǎn)量約為80～90萬(wàn)噸。我國(guó)染料年產(chǎn)量達(dá)15萬(wàn)噸，位居世界前列。在染料的生產(chǎn)和使用中約有10％～15％的染料隨廢水排入環(huán)境。我國(guó)染料工業(yè)、紡織印染業(yè)發(fā)達(dá)，染料廢水對(duì)環(huán)境的污染更為嚴(yán)重。根據(jù)1998年環(huán)境公報(bào)的數(shù)據(jù)，目前我國(guó)工業(yè)廢水治理率約為87.4％，治理合格率僅為已有裝置處理總量的63％。而作為環(huán)境污染物的染料種類多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，全世界使用的合成染料達(dá)3萬(wàn)多種。三苯甲烷類染料作為一種常見(jiàn)的染料污染，是一種多苯環(huán)化合物，其結(jié)構(gòu)的主要特征是在中心碳原子周圍連接有三個(gè)苯環(huán)，其中一個(gè)苯環(huán)與碳原子以雙鍵相連。該類染料是繼偶氮染料、蒽醌染料之后使用量第三大的染料，在其生產(chǎn)、使用過(guò)程中產(chǎn)生大量廢水。其中某些染料及中間降解產(chǎn)物被報(bào)道具有“三致”作用(王自齊、馮裕庭，染料類化學(xué)物質(zhì)的危害性研究，[J]化工勞動(dòng)保護(hù)：工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病分冊(cè)-1998年1期)。染料廢水中殘存的染料組分即使?jié)舛群艿?，排入水體也會(huì)造成水體透光率降低，導(dǎo)致水體生態(tài)系統(tǒng)的破壞。

三苯甲烷類染料廢水的處理難點(diǎn)是：(1)COD高，可生化性差；(2)色度高、成分復(fù)雜、脫色難度大。隨著染料工業(yè)的發(fā)展和后整理技術(shù)的進(jìn)步，新型助劑、染料、整理劑等難生物降解的有機(jī)物在印染行業(yè)被大量使用，致使印染廢水中的COD增高、BOD/COD更低。對(duì)于染料污染物的去除通常采用的物理方法如活性炭吸附、超濾、反滲透、化學(xué)絮凝、離子交換等等。然而，這些方法都沒(méi)有對(duì)染料分子進(jìn)行降解，它們只是一種對(duì)污染物的富集過(guò)程，因此還會(huì)產(chǎn)生二次污染。結(jié)果還需要耗費(fèi)大量資金進(jìn)一步再生吸附劑和固體廢物進(jìn)行后續(xù)處理。此外，?為了滿足深度染色的要求，傳統(tǒng)的生物處理方法也難以對(duì)高濃度的染料廢水進(jìn)行脫色和降解。

在過(guò)去的十幾年中，高級(jí)氧化技術(shù)已發(fā)展成為去除有機(jī)染料廢水的有效手段，諸如濕式氧化、濕式催化氧化、超臨界水氧化、光催化氧化、微波輔助光催化和微波誘導(dǎo)催化等都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展(邵兵，高級(jí)氧化技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用進(jìn)展[J]，經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息，2008年26期)。這些方法都具有各自的特點(diǎn)和不足，濕式氧化、濕式催化氧化、超臨界水氧化技術(shù)都需要在高溫、高壓下進(jìn)行，對(duì)反應(yīng)設(shè)備要求較高，須耐高溫、高壓，并耐腐蝕。光催化氧化和微波輔助光催化技術(shù)需要提供紫外光以及光利用率低和光量子效率低的問(wèn)題。微波誘導(dǎo)催化受到場(chǎng)地器材的制約目前應(yīng)用到實(shí)際中存在較大困難。另外，上述的這些方法對(duì)能源的需求都相對(duì)較高，從節(jié)能的角度來(lái)看并不是一種理想的降解方式。因此，研究和開(kāi)發(fā)對(duì)能源需求低、反應(yīng)條件溫和的高級(jí)氧化技術(shù)來(lái)降解染料廢水中有機(jī)染料污染物具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容：

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題：

針對(duì)現(xiàn)有的處理三苯甲烷類染料廢水的工藝對(duì)能源的需求都相對(duì)較高，反應(yīng)設(shè)備要求復(fù)雜，本發(fā)明提供了一種快速降解三苯甲烷類染料廢水的方法，應(yīng)用鉍酸鈉與硝酸銀共同作用下降解三苯甲烷類染料廢水，在攪拌的情況下投加兩種化學(xué)試劑降解三苯甲烷類染料廢水的方法，使得降解方法所用設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗小、操作方便、無(wú)需光照且無(wú)二次污染，能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到脫色、降解、除去染料的目標(biāo)。

2、技術(shù)方案

本發(fā)明提出了一種快速降解三苯甲烷類染料廢水的方法，具體技術(shù)方案如下：

(A)格柵除雜、靜置沉淀和pH調(diào)節(jié)，其中廢水的pH值要控制在7～10左右；

(B)廢水引入簡(jiǎn)單的反應(yīng)容器，之后投加鉍酸鈉和硝酸銀組成的混合物，在攪拌的作用下保持多相均一混合反應(yīng)，該過(guò)程中染料廢水的溫度保持在室溫，壓力為常壓，廢水排出。

上述的步驟B停留時(shí)間為5～15分鐘左右，時(shí)間以不少于5分鐘為佳，過(guò)長(zhǎng)效果不會(huì)有明顯提高。使用時(shí)只需將此兩種化合物按NaBiO₃∶AgNO₃為1∶(0.5～4)的比例同時(shí)投加入已預(yù)處理的廢水中。上述混合物總投入量為1g/L～5g/L，在強(qiáng)烈攪拌的情況下降解廢水。

鉍酸鈉為黃色無(wú)定形粉末，不溶于水，在酸性介質(zhì)中有強(qiáng)氧化性，可直接購(gòu)得。硝酸銀是一種無(wú)色透明斜方晶體或白色細(xì)結(jié)晶，同樣是一種常用的化學(xué)試劑。當(dāng)兩種化合物投入水中后即刻出現(xiàn)黑色粉末，該不溶物能在攪拌的作用下降解有機(jī)廢水。

3.有益效果：

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：