[發明專利]一種快速降解廢水中偶氮染料的方法

在審

• 申請號: 201910067879.4
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109851024A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 孫懷君
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學暨陽學院
• 主分類號: C02F1/70
• 分類號: C02F1/70;B01J27/228;C02F101/38
• 代理公司: 北京祺和祺知識產權代理有限公司 11501
• 代理人: 鄭鵬坤

本發明公開了一種快速降解廢水中偶氮染料的方法，首先將待處理的含偶氮染料的水體pH值調至3.0～6.0，并調節含偶氮染料水體的偶氮染料的初始濃度為40～120mg/L；然后將鐵基非晶粉末投入上述水體中,每毫升含偶氮染料的水體中加入的鐵基非晶合金不低于0.024g；隨后在50℃～60℃的溫度下對上述混合液振蕩反應10～30min；最后通過回收非晶粉末，將水體pH調至中性后排放，所述鐵基非晶粉末化學式為Fe_aSi_bB_cP_dC_e，成本低廉，制作工藝成熟；其次，Fe_aSi_bB_cP_dC_e粉末與零價鐵在降解廢水中的偶氮染料上相比較，效率更高；Fe_aSi_bB_cP_dC_e粉末可持續使用，在循環使用至少6次而沒有明顯的降解率和效率降低。

技術領域

本發明涉及廢水降解領域，更具體的說是涉及一種快速降解廢水中偶氮染料的方法。

背景技術

目前，降解廢水中的偶氮染料主要有生物處理法、物理處理法、化學處理法。對生物處理法而言，不能應用在含有各種化學物質的復雜的環境中，或是不能應用在一些含有特別有毒的偶氮染料的廢水；對于物理處理法而言，其對偶氮染料的降解過程是通過物理吸附，或是從溶液中剝離出來，只是對污染物進行了轉移并未實現對偶氮染料的分解、礦化。對化學處理法而言，通過化學反應改變廢水中有害物質的組成，使其無害化。

零價鐵常用于工業廢水的處理，因其工藝簡單、操作方便、運行費用低和處理效果好等優點，然而，由于零價鐵尤其是結晶鐵元素其耐腐蝕性能較差，嚴重影響了其降解印染廢水的效率。

鐵基金屬玻璃(即塊體非晶)材料具有優異的抗腐蝕性能以及亞穩態特性，與晶體材料相比具有更加優異的化學和催化性能。近年來，眾多研究團隊發現FeSiB系金屬玻璃材料在降解有機染料、偶氮染料和羅丹明B等方面具有顯著效果。2014年，北京航空航天大學張濤課題組通過對MgCuY金屬玻璃材料在硫酸溶液中進行去合金化處理后獲得了納米多孔銅包覆非晶基體的核殼結構，大大增加了比表面積，提高了對直接藍6偶氮染料的降解效果。

為了能夠使金屬玻璃材料在降解有機染料尤其是偶氮染料方面實現工業化應用，急需一種低成本的廉價金屬玻璃材料，簡化制備工藝，同時又能對有機染料具有顯著的降解效果。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種快速降解廢水中偶氮染料的方法，該方法通過往廢水中添加鐵基非晶粉末，與偶氮染料分子發生化學反應，破壞了染料分子的染色基或助色基，達到脫色和降解的目的。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種快速降解廢水中偶氮染料的方法，首先將待處理的含偶氮染料的水體pH值調至3.0～6.0，并調節含偶氮染料水體的偶氮染料的初始濃度為40～120mg/L；然后將鐵基非晶粉末投入上述水體中,每毫升含偶氮染料的水體中加入的鐵基非晶合金不低于0.024g；隨后在40℃～60℃的溫度下對上述混合液振蕩反應10～30min；最后通過回收非晶粉末，將水體pH調至中性后排放。

所述偶氮染料的初始濃度為120mg/L。

所述鐵基非晶粉末的分子式為Fe_aSi_bB_cP_dC_e，式中a,b,c,d,e,分別表示各對應組分Fe、Si、B、P、C的原子百分比，且滿足下列條件：71≤a≤81,5.6≤b≤9.6，7.5≤c≤11.5,3≤d≤7,0.9≤e≤2.9,a+b+c+d+e＝100。

所述鐵基非晶粉末的直徑范圍在0.5～18μm。

所述溫度范圍在50℃～60℃。