[發(fā)明專利]一種快速降解有機染料廢水的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910264224.2
• 申請日: 2009-12-31
• 公開（公告）號: CN101734814A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫成;喻愷;何歡;陳廣春;楊紹貴;鄧月華
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/72;C02F103/30;C02F101/32
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 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，具體涉及的是三苯甲烷類染料廢水的處理方法。?

背景技術(shù)

隨著染料與印染工業(yè)的發(fā)展，其生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水已成為當(dāng)前最重要的水體污染源之一。染料廢水中含有大量的殘余染料和助劑，主要污染物包括懸浮物(SS)、化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、色度和酸性、堿性以及其他可溶性物質(zhì)。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國印染企業(yè)每年排放的廢水量達(dá)300萬噸～400萬噸，在印染加工過程中染料的損失量約為10％～20％，其中一半流入水環(huán)境中(印染廢水的危害及源頭治理舉措，朱宏飛，環(huán)境科學(xué)與管理，2007)。這種廢水如果不進行治理，會對受納水體產(chǎn)生有機污染，不僅使水體帶有各種不愉快的顏色，而且還會對水體的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞作用。目前常用的染料廢水脫色方法都不能被單獨有效地使用。例如：絮凝處理法能有效地對不溶性染料(如分散染料)進行脫色，但對溶解性染料作用卻不大，并且在絮凝過程中還會產(chǎn)生大量的污泥，它本身既能產(chǎn)生污染物也會增加處理費用；臭氧氧化處理法雖能較為有效地對很多染料(分散染料除外)進行脫色，但不能有效地除去COD，而且脫色效果會因廢水中雜質(zhì)的存在而降低，增加了臭氧的消耗量和處理費用；活性炭吸附法不適用于不溶性染料；生物處理法會因染料對生物的毒性作用而不能有效地脫色。?

化學(xué)氧化法可將其直接礦化或通過氧化提高污染物的可生化性，同時還對環(huán)境類激素等微量有害化學(xué)物質(zhì)的處理方面有很大的優(yōu)勢。而普通的化學(xué)氧化存在多種弊端如：氧化降解速率不夠高，設(shè)備要求嚴(yán)苛，反應(yīng)環(huán)境惡劣等。這些弊端嚴(yán)重影響了用化學(xué)氧化法降解處理有機染料廢水的工業(yè)化和商業(yè)化運作。為此尋求一種快速，高效，低成本，設(shè)備要求低，常溫下易于操作的降解染料的化學(xué)氧化法將顯得十分有其實際意義。并且希望該種方法是一種物理化學(xué)過程，很容易加以控制，以滿足處理需要，同普通的化學(xué)氧化法相比，它的突出優(yōu)點在于它的效率很高，并且能使許多通常情況下難以實現(xiàn)的反應(yīng)在比較溫和的條件下能夠順利進行。應(yīng)用鉍酸鈉在酸性條件下氧化有機物雖然早在上世紀(jì)前半葉的《Organic?Chemistry》雜志中有所報道，但是此前的研究都集中于有機合成中應(yīng)用。公開號為CN101560027A中介紹了鉍酸鈉與硝酸銀的混合物只在攪拌的情況下就能降解三苯甲烷類染料，不需要外加能源。利用酸性條件下鉍酸鈉的高氧化性降解環(huán)境中的有機染料污染物尚未有文獻予以報道。此發(fā)明的缺點是大多數(shù)的有機染料污染物pH值顯現(xiàn)出的是酸性，若利用鉍酸鈉與硝酸銀的混合物作為氧化劑，需要把有機染料物pH值從酸性調(diào)節(jié)到中性或者堿性，所需要的調(diào)節(jié)劑是大量的，不利于工業(yè)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

1、發(fā)明要解決的技術(shù)問題：?

針對現(xiàn)有的處理有機染料廢水的工藝需要花費成本高，且不利于工業(yè)化應(yīng)用，本發(fā)明提供了一種快速降解有機染料廢水的方法，該方法應(yīng)用鉍酸鈉在酸性條件下攪拌直接降解有機染料廢水，所需調(diào)節(jié)劑減少，且降解方法所用設(shè)備簡單、能耗小、操作方便、無需光照且無二次污染，能在短時間內(nèi)達(dá)到脫色、降解、除去染料的目標(biāo)，所需要的成本有較大節(jié)約。?

2、技術(shù)方案?

本發(fā)明提出了一種快速降解有機染料廢水的方法，是以鉍酸鈉作為氧化劑，在酸性介質(zhì)中攪拌降解有機染料。鉍酸鈉為黃色無定形粉末，不溶于水，在酸性水溶液中有強氧化性，可直接購得。其具體技術(shù)方案如下：?

廢水首先經(jīng)過格柵除雜、靜置沉淀，加酸調(diào)節(jié)廢水至酸性；接著廢水引入簡單的反應(yīng)容器，之后投加鉍酸鈉，在攪拌的作用下保持兩相均一混合，該過程中染料廢水的溫度保持在室溫，壓力為常壓，廢水排出。?

若有機染料廢水本身呈現(xiàn)是酸性，則不需要加酸調(diào)節(jié)，成本節(jié)省，若有機染料廢水呈現(xiàn)是中性或堿性，則需加酸調(diào)節(jié)至酸性。?

加入鉍酸鈉是需要保持整個反應(yīng)環(huán)境為酸性，上述過程中需要保持整個降解過程廢水都呈酸性，酸性越強則初始反應(yīng)速度越快，但是酸性越弱則反應(yīng)越持久。步驟B停留時間為3～15分鐘左右，為了利于TOC的去除，時間不宜過短，過長效果不會有明顯提高。使用時只需將一定量的鉍酸鈉投加入已預(yù)處理的廢水中。上述鉍酸鈉投入量為1g/L～4g/L，在攪拌的情況下降解廢水。?