[發明專利]一種印染污水的處理方法

有效

• 申請號: 201410311123.7
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN105314726B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 霍軍濤;甘卓然;常春濤;李潤偉;王新敏;門賀
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C02F1/70
• 分類號: C02F1/70;C22C45/02;C02F103/30
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司11327
• 代理人: 單英

技術領域

本發明涉及印染污水處理技術領域，具體涉及一種印染污水的處理方法。

背景技術

水處理是人類永恒的課題。隨著我國經濟發展，全國用水量逐年上升，廢水排放總量增加，逐年增加的廢水排放總量致使水處理壓力增加。紡織工業是我國傳統的支柱產業，印染行業生產過程中排放的“三廢”，尤其是廢水，如果治理不當將會對環境造成嚴重污染。據不完全統計，我國印染廢水每天排放量為400～600萬立方米。印染廢水具有水量大、有機污染物濃度高、色度深、堿性高、水質變化大、成分復雜等特點，屬較難處理的工業廢水之一。

傳統的污水處理方法如消毒、凈化、脫鹽等高強度化學處理可以解決很多污染問題。然而，這些方法通常都需要消耗大量的人力和能量，并且只能通過需要大量的資金，工程技術和基礎設施支持的大型處理系統而實現，因此很多地方都無法使用這種方法進行污水處理，妨礙了其在世界范圍內的推廣和應用。另外，高強度的化學處理(例如涉及氨、氯化物、鹽酸、氫氧化鈉、臭氧、高錳酸鉀、明礬和鐵鹽、凝結劑和助慮劑、阻垢劑等腐蝕控制化學藥劑，以及離子交換樹脂和再生劑等化學處理)及其殘留物(污泥，鹵水，有毒廢物等)都會成為了淡水污染和鹽堿化的一個源頭。

近年來，鐵/水微電解技術被用于污水處理，該方法幾乎能夠用于處理所有不可生化處理的廢水，同時還可以對水生病原體起到殺滅作用，而且鐵元素在地殼中儲量巨大，價格低廉，另外這種方法無需附加的設備，無需強氧化劑，因此被認為是一種環境友好的處理方法。目前，鐵粉和鑄鐵廢屑已大量應用于印染廢水的處理中。

但是，還原鐵粉處理印染廢水的過程中，存在如下問題：(一)鐵粉往往是商業及標磚；與還原鐵粉相比，鑄鐵廢屑的純度、活性等指標較差，導致需要較長處理時間才能達到后續處理的標準；(二)這種方法對印染廢水的pH值有一定要求，這就需要對大批量的印染廢水進行pH值調整，導致實際應用不方便；(三)鐵/水微電解存在嚴重的板結問題；利用納米鐵粉雖然可以在一定程度防止板結，同是擁有更大的比表面積，但是納米鐵粉的制造難度非常高，難以實現工業化生產，成本高昂；(四)由于還原鐵粉和鑄鐵屑在實際的印染廢水處理過程中會發生嚴重的氧化，造成鐵的銹蝕消耗，而且由于鐵極易與酸反應，通過酸洗而實現其表面還原能力的復原的可操作性差，給還原鐵粉或鑄鐵廢屑的再利用帶來困難，往往僅能進行一次廢水處理，造成了該方法的成本升高，限制了其廣泛應用。

為了彌補利用還原鐵粉或鑄鐵廢屑對印染廢水進行處理所存在的處理條件較多、處理效果不佳，以及可重復利用性差等缺點，科研人員通過非晶化技術制得Fe基非晶條帶，開展了利用Fe基非晶條帶處理印染廢水的研究。Fe基非晶合金中鐵以原子態存在，保留了零價鐵本身具有的除色功能，而且兼具鐵基非晶及薄帶樣品的優勢，是一種良好的印染水除色材料。但是，Fe基非晶條帶處理印染污水的效率仍然較低，還不能滿足印染污水處理的實際需求。

發明內容

針對上述技術現狀，本發明旨在提供一種印染污水處理的新方法，該方法簡單易行，對印染污水的處理效率較高。

為了實現上述技術目的，本發明進行了大量實驗探索。其中一種方法是：在利用鐵/水微電解技術對印染污水進行處理的過程中，用鐵基非晶合金粉代替Fe基非晶條帶。該方法旨在提高鐵基非晶合金的比表面積，從而提高印染污水的處理效果。但是，采用該方法時，本發明人意外地發現：用鐵基非晶合金粉代替Fe基非晶條帶，不僅能夠有效提高鐵基非晶合金的比表面積，而且該鐵基非晶合金粉在與對印染污水發生反應(降解偶氮染料)的過程中，表面會形成納米多孔結構，該納米多孔結構不但進一步增大了該鐵基非晶合金的比表面積，而且在反應過程中起到吸附偶氮染料和反應產物的作用，從而大大提高了印染污水的處理效率。

即，本發明的技術方案是：一種印染污水的處理方法，選用鐵基合金原料，該鐵基合金原料具備鐵基非晶合金條帶形成能力；將原料制備為鐵基非晶合金條帶，脆化處理后粉碎，制得鐵基非晶合金粉末，其直徑為10μm～200μm；將鐵基非晶合金粉末用于印染污水處理。

所述的鐵基非晶合金的組成元素中，鐵的原子百分比優選在60％～90％之間為宜，以發揮鐵原子的還原脫色能力，其他元素不限，根據實際需求選取，可以是Si、B、Nb、Cu、稀土元素RE、以及現有文獻及技術資料涉及的有利于形成鐵基非晶合金的元素中的一種或幾種。