[發(fā)明專利]一種含蒽醌染料廢水的電化學(xué)氧化處理方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910029887.6
• 申請(qǐng)日: 2009-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN101508477A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雅瓊;牛娜;許文林;張小興;陳小芹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/461
• 分類號(hào): C02F1/461;C02F101/34;C02F103/30
• 代理公司: 揚(yáng)州市錦江專利事務(wù)所
• 代理人: 江 平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電化學(xué)與環(huán)境化學(xué)技術(shù)中難生物降解的蒽醌染料廢水的處理方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著紡織工業(yè)的迅速發(fā)展，染料的品種和數(shù)量日益增加，染料生產(chǎn)和印染廢水已成為水環(huán)境的重點(diǎn)污染源之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年以廢物形式排入環(huán)境的染料約6萬噸，特別是對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)及其邊界環(huán)境產(chǎn)生了巨大的沖擊，并且在染料生產(chǎn)過程中，每生產(chǎn)1噸染料，要隨廢水損失2％的產(chǎn)品。而在印染過程中損失量更大，為所用染料的10％左右。由于有機(jī)染料污水具有水量大、分布面廣、水質(zhì)變化大、有機(jī)毒物含量高、成分復(fù)雜以及難降解等特點(diǎn)，難以采用常規(guī)方法進(jìn)行治理，且含有多種具有生物毒性或?qū)е隆叭隆?致癌、致畸、致突變)性能的有機(jī)物，使之成為工業(yè)廢水治理的難點(diǎn)，也是當(dāng)前國內(nèi)外水污染控制領(lǐng)域急需解決的一大難題。廢水中殘存的染料組分，即使?jié)舛群艿停湃胨w亦會(huì)造成水體透光率的降低，而最終將導(dǎo)致水體生態(tài)系統(tǒng)的破壞。因此如何有效地處理染料廢水是一個(gè)具有重要意義的問題。蒽醌染料是除偶氮染料之外的第二大類染料，由于其穩(wěn)定的蒽醌結(jié)構(gòu)，故比偶氮染料更難降解。

染料廢水的傳統(tǒng)處理方法主要包括物理法、生物法和化學(xué)法等。活性炭是一種常用的物理法，但由于不易再生，處理效果不理想，使它的應(yīng)用受到限制；膜分離技術(shù)20世紀(jì)已開始工業(yè)化應(yīng)用，應(yīng)用于染料廢水處理方面主要是超過濾和反滲透，但是膜分離技術(shù)由于濃差極化和膜污染等問題的存在，導(dǎo)致運(yùn)行中滲透通量隨運(yùn)行時(shí)間的延長而下降，同時(shí)膜的價(jià)格較貴，更換頻率較快，這些都使處理成本較高，從而嚴(yán)重阻礙了膜分離技術(shù)的更大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。生物處理法因其運(yùn)行成本低、處理效果較好而得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于可生化性的染料廢水采用好氧處理法雖然對(duì)BOD(生物耗氧量)的去除率較高，但是對(duì)色度的去除率卻不太理想。厭氧處理法在目前單獨(dú)處理染料廢水時(shí)效果不理想，難以達(dá)標(biāo)排放。近年來，隨著染料向抗分解、抗生物降解的方向發(fā)展，使得染料廢水的處理更加困難，單靠某種單一的處理方法很難取得令人滿意的效果。

電化學(xué)氧化法是近年來發(fā)展起來的新型高級(jí)氧化技術(shù)，其氧化降解有機(jī)物的實(shí)質(zhì)是通過陽極氧化，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的降解，被稱為是“環(huán)境友好”技術(shù)，在綠色工藝方面具有很大的潛力。與其它水處理方法相比，電化學(xué)氧化法具有易于調(diào)節(jié)控制、反應(yīng)條件溫和、無需添加其它化學(xué)試劑、沒有二次污染、設(shè)備簡單、操作簡便、占地面積小、易于與其它方法聯(lián)用等優(yōu)點(diǎn)，使得其成為一種很有潛力的處理染料廢水的方法。

電極材料的性質(zhì)對(duì)電化學(xué)反應(yīng)的影響很大。電化學(xué)氧化法處理有機(jī)廢水時(shí)，陽極的性質(zhì)不但影響氧化降解反應(yīng)的過程，還影響水處理過程的效率。因此，陽極材料是影響電化學(xué)氧化法處理有機(jī)廢水過程及效率的重要因素。鈦基金屬氧化物涂層電極導(dǎo)電性好，催化性能優(yōu)良，是目前電化學(xué)工業(yè)廣泛應(yīng)用的電極材料。中國發(fā)明專利(ZL?03151224.0)公開了“一種含苯酚廢水的電解氧化處理工藝”。該工藝使用Ti基PbO₂為陽極、不銹鋼為陰極處理含苯酚廢水，在電流密度為300A/m²的條件下，電解時(shí)間為120分鐘時(shí)，揮發(fā)酚的去除率為93％，COD的去除率為90％。中國發(fā)明專利(ZL200610096628.1)“一種電化學(xué)氧化處理含苯酚廢水的工藝方法”中，公開了一種用聚合前驅(qū)體熱分解制備的鈦基錫銻金屬氧化物為陽極電化學(xué)氧化含苯酚廢水的方法，該電極對(duì)苯酚及其降解所產(chǎn)生的苯醌等中間產(chǎn)物都有很好的氧化降解能力，降解速率快，電流效率高。在苯酚廢水濃度為200mg/L，支持電解質(zhì)Na₂SO₄的濃度為10g/L，pH值為2，操作電流密度為150A/m²的條件下電解180分鐘，COD(化學(xué)耗氧量)下降率達(dá)到98％，該過程的初期電流效率接近80％。在中國發(fā)明專利(200710020004.6)“超聲-電催化處理偶氮類染料廢水處理裝置及反應(yīng)條件”中，使用了超聲-電催化處理偶氮類染料廢水，采用網(wǎng)狀催化性RuO₂/Ti陽極，在電流密度為180A/m²，支持電解質(zhì)NaCl的濃度為0.03mol/L的條件下，處理時(shí)間為120分鐘時(shí)，甲基橙模擬廢水的脫色率和COD去除率均可達(dá)到95％以上。

蒽醌染料廢水由于其穩(wěn)定的蒽醌結(jié)構(gòu)，也是一類難降解的有機(jī)廢水。目前還沒有有效的方法進(jìn)行處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要提供一種對(duì)難生物降解的蒽醌染料氧化降解能力強(qiáng)、脫色效果好的電化學(xué)氧化處理方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：