[發明專利]一種利用紫外光-乙酰丙酮氧化處理染料廢水的方法

有效

• 申請號: 201110419706.8
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102491450A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 張淑娟;王夢姝;劉犀通;潘丙才;呂路;張煒銘
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/72
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明涉及一種利用紫外光和氧化處理染料廢水的方法，具體的說，是一種利用紫外光-乙酰丙酮氧化處理染料廢水的方法。

背景技術

高級氧化技術是20世紀80年代發展起來的處理廢水中有毒有害高濃度污染物的新技術。它的特點是通過反應把氧化性很強的羥基自由基釋放出來，將大多數有機污染物礦化或有效分解，甚至徹底地轉化為無害的小分子無機物。根據所用氧化劑及催化條件的不同，高級氧化技術通?？煞譃榱箢悾海?）化學氧化法；（2）化學催化氧化法；（3）濕式氧化法；（4）超臨界水氧化法；（5）光化學氧化法和光化學催化氧化法；（6）電化學氧化還原法。其中光化學氧化法的反應條件溫和、氧化能力強、適用范圍廣，利用該法處理難降解有機污染物已成為國內外的研究熱點。目前研究較多的是非均相光催化氧化法和均相光氧化法兩大類。對于非均相光催化氧化法，目前研究較多的半導體光催化氧化法，該法幾乎可使水中所有的有機物降解。與非均相光催化氧化法相比，加入O₃、H₂O₂、Fenton試劑等氧化劑與光一起作用的均相光氧化法，其氧化能力和光解速率都遠遠超過單純的半導體光催化氧化法，是一種十分簡便的廢水處理技術，日益受到環保工作者的重視，國內外已有許多相關研究報道（U.S.?patent?4012321,?U.S.?patent?6555835,?WO?patent?93/08129，中國專利200910020021.9）。

印染廢水含有大量的有機物和鹽份，具有化學含氧量（COD）高、色澤深、酸堿性強等特點，一直是廢水處理中的難題。常用的幾種均相光氧化方法，例如?UV/O₃、UV/H₂O₂、UV/Fenton等技術對印染廢水有一定的處理能力，但是受許多因素的制約，可行性較差。譬如，O₃需現場制取，初期建造成本和運行費用高，且存在氣-液傳質問題，效率較低。Fenton反應會產生大量的金屬氧化物泥渣造成二次污染，而且往往不能使水體完全脫色。UV/H₂O₂方法較前兩種方法具有操作運行簡便、易于維護等優點，但是受水體中共存物質影響嚴重，反應選擇性差，試劑消耗量大，運行成本高。

乙酰丙酮是一個具有烯醇式和酮式互變異構體的小分子雙酮化合物，在催化劑和助催化劑方面，用作氧氣氧化促進劑、石油裂解及加氫催化劑、異構化催化劑、低級烯烴的聚合等。乙酰丙酮的烯醇式在紫外區有較強的吸光截面，在氣相中經紫外光照射可產生氫氧自由基。它的液相光化學迄今為止未有報道。

發明內容

1、本發明要解決的技術問題

針對現有的染料廢水的處理方法普遍存在的反應選擇性差，試劑消耗量大，運行成本高等問題，本發明提供了一種利用紫外光-乙酰丙酮氧化處理染料廢水的方法，可應用于印染廢水和受染料污染水體的處理，能夠使染料在紫外光的照射下快速脫色，達到染料廢水處理的目的。

2、技術方案

本發明原理：基于高級氧化技術的基本原理，結合乙酰丙酮數十倍于H₂O₂的吸收紫外光的能力（乙酰丙酮在275?nm處的摩爾消光系數為1800?M^-1?cm^-1，H₂O₂在254?nm處的摩爾消光系數為20?M^-1?cm^-1）以及出色的螯合性能等特點，利用紫外光-乙酰丙酮氧化處理染料廢水。

技術方案為：

一種利用紫外光-乙酰丙酮氧化處理染料廢水的方法，其步驟為：

A)???加入乙酰丙酮至含染料水體，攪拌混勻；

B)???將步驟A)中的含染料水體置于紫外光源下輻照，至染料脫色。

其中步驟A之前需要將含染料水體過濾，除去其中的懸浮物。步驟A中含染料水體中染料的含量在0.5?mM以下，水體pH在9.0以下。步驟A中染料和乙酰丙酮的摩爾濃度比為1:2?-?1:5，于5-40℃在0.1-10?mW/cm²的輻照場內照射0.5?-?4?h，可使染料溶液的脫色率高于99%。

步驟B中的紫外光源可為任何能夠發射紫外線的汞燈或黑光燈。步驟B的操作溫度為5～40℃。步驟B中照射時間與染料的濃度、乙酰丙酮的用量和紫外光源發射光譜的強度有關。

3、有益效果