申请日2009.12.31
公开(公告)日2010.06.16
IPC分类号C02F9/04; C02F101/32; C02F103/30; C02F1/72
摘要
一种快速降解有机染料废水的方法，本发明涉及染料废水的处理方法，具体涉及的是三苯甲烷类染料废水的处理方法。其步骤为：废水首先经过格栅除杂、静置沉淀，加酸调节废水呈酸性;加入铋酸钠至预处理的废水中，在搅拌作用下反应，废水排出。本发明调节pH值所花费的成本降低，废水处理方式用于处理各种染料废水，适用性很强。所应用的氧化剂具有很强的氧化能力，能大量氧化大多数有机染料。废水处理方法只仅仅需要对废液进行搅拌，无需外加能源。处理方法能在常温下高效降解有机染料，无二次污染。整套体系运转成本极低，设备简单。
权利要求书
1.一种快速降解有机染料废水的方法，其步骤为：
(A)废水首先经过格栅除杂、静置沉淀，加酸调节废水呈酸性;
(B)加入铋酸钠至预处理的废水中，在搅拌作用下反应，废水排出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(B)停留时间为3～15分钟。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的铋酸钠投入量为1g/L～4g/L。
说明书
一种快速降解有机染料废水的方法
技术领域
本发明涉及染料废水的处理方法，具体涉及的是三苯甲烷类染料废水的处理方法。
背景技术
随着染料与印染工业的发展，其生产过程产生的废水已成为当前最重要的水体污染源之一。染料废水中含有大量的残余染料和助剂，主要污染物包括悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、色度和酸性、碱性以及其他可溶性物质。据不完全统计，我国印染企业每年排放的废水量达300万吨～400万吨，在印染加工过程中染料的损失量约为10%～20%，其中一半流入水环境中(印染废水的危害及源头治理举措，朱宏飞，环境科学与管理，2007)。这种废水如果不进行治理，会对受纳水体产生有机污染，不仅使水体带有各种不愉快的颜色，而且还会对水体的生态系统产生破坏作用。目前常用的染料废水脱色方法都不能被单独有效地使用。例如：絮凝处理法能有效地对不溶性染料(如分散染料)进行脱色，但对溶解性染料作用却不大，并且在絮凝过程中还会产生大量的污泥，它本身既能产生污染物也会增加处理费用;臭氧氧化处理法虽能较为有效地对很多染料(分散染料除外)进行脱色，但不能有效地除去COD，而且脱色效果会因废水中杂质的存在而降低，增加了臭氧的消耗量和处理费用;活性炭吸附法不适用于不溶性染料;生物处理法会因染料对生物的毒性作用而不能有效地脱色。
化学氧化法可将其直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性，同时还对环境类激素等微量有害化学物质的处理方面有很大的优势。而普通的化学氧化存在多种弊端如：氧化降解速率不够高，设备要求严苛，反应环境恶劣等。这些弊端严重影响了用化学氧化法降解处理有机染料废水的工业化和商业化运作。为此寻求一种快速，高效，低成本，设备要求低，常温下易于操作的降解染料的化学氧化法将显得十分有其实际意义。并且希望该种方法是一种物理化学过程，很容易加以控制，以满足处理需要，同普通的化学氧化法相比，它的突出优点在于它的效率很高，并且能使许多通常情况下难以实现的反应在比较温和的条件下能够顺利进行。应用铋酸钠在酸性条件下氧化有机物虽然早在上世纪前半叶的《Organic Chemistry》杂志中有所报道，但是此前的研究都集中于有机合成中应用。公开号为CN101560027A中介绍了铋酸钠与硝酸银的混合物只在搅拌的情况下就能降解三苯甲烷类染料，不需要外加能源。利用酸性条件下铋酸钠的高氧化性降解环境中的有机染料污染物尚未有文献予以报道。此发明的缺点是大多数的有机染料污染物pH值显现出的是酸性，若利用铋酸钠与硝酸银的混合物作为氧化剂，需要把有机染料物pH值从酸性调节到中性或者碱性，所需要的调节剂是大量的，不利于工业生产。
发明内容
1、发明要解决的技术问题：
针对现有的处理有机染料废水的工艺需要花费成本高，且不利于工业化应用，本发明提供了一种快速降解有机染料废水的方法，该方法应用铋酸钠在酸性条件下搅拌直接降解有机染料废水，所需调节剂减少，且降解方法所用设备简单、能耗小、操作方便、无需光照且无二次污染，能在短时间内达到脱色、降解、除去染料的目标，所需要的成本有较大节约。
2、技术方案
本发明提出了一种快速降解有机染料废水的方法，是以铋酸钠作为氧化剂，在酸性介质中搅拌降解有机染料。铋酸钠为黄色无定形粉末，不溶于水，在酸性水溶液中有强氧化性，可直接购得。其具体技术方案如下：
废水首先经过格栅除杂、静置沉淀，加酸调节废水呈酸性;接着废水引入简单的反应容器，之后投加铋酸钠，在搅拌的作用下保持两相均一混合，该过程中染料废水的温度保持在室温，压力为常压，废水排出。
若有机染料废水本身呈现是酸性，则不需要加酸调节，成本节省，若有机染料废水呈现是中性或碱性，则需加酸调节至酸性。
加入铋酸钠是需要保持整个反应环境为酸性，上述过程中需要保持整个降解过程废水都呈酸性，酸性越强则初始反应速度越快，但是酸性越弱则反应越持久。步骤B停留时间为3～15分钟左右，为了利于TOC的去除，时间不宜过短，过长效果不会有明显提高。使用时只需将一定量的铋酸钠投加入已预处理的废水中。上述铋酸钠投入量为1g/L～4g/L，在搅拌的情况下降解废水。
本发明应用在酸性染料废水中将有特别的优势，特别是考虑到有不少三苯甲烷类染料是酸性的，那么上述发明则需要花费大量成本以调节废水pH值，本发明则可减少这一部分成本。在作用方式上与公开号为CN101560027A的专利不同，本发明旨在利用酸性条件下电离出铋酸钠中含有的高价铋离子用以氧化有机染料。而CN101560027A发明则涉及多相氧化与多元氧化活性中心，两者的作用机理存在着本质上的而不同。
3.有益效果：
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
(1)本发明废水处理方式用于处理各种染料废水，适用性很强。所应用的氧化剂具有很强的氧化能力，能大量氧化大多数有机染料;
(2)本发明调节pH值所花费的成本降低;
(3)本发明废水处理方法只仅仅需要对废液进行搅拌，无需外加能源;
(4)本发明的处理方法能在常温下高效降解有机染料，无二次污染;
(5)整套体系运转成本极低，设备简单。