申请日2009.11.27
公开(公告)日2010.06.09
IPC分类号C02F1/461; C02F1/30; C02F1/66; C02F9/14; C02F1/52; C02F1/72
摘要
本发明涉及一种染料中间体H酸废水的太阳光/电-Fenton化学处理方法。染料中间体H酸废水是一种难生化降解的废水，用传统的生物法处理效果很差。本发明对低浓度H酸废水采用太阳光/电-Fenton法进行处理后，出水COD和色度均能达标排放;对高浓度H酸废水，先采用太阳光/电-Fenton法进行处理，再投加石灰，在废水pH值升至7～8时，投加混凝剂Al2(SO4)3和助凝剂PAM，处理后废水大部分COD去除，废水的可生化性大大提高，再采用后续生物处理后COD和色度均可以达标排放。
权利要求书
1.一种染料中间体H酸废水的太阳光/电-Fenton化学处理方法，其特征在于，将一定浓度的H酸废水注入电解槽中，调节pH，加入一定量的Fe2+和Na2SO4分别作为催化剂和支持电解质并用磁力搅拌器搅拌，向阴极通入空气并开启直流稳压电源;在天然太阳光照射下，对H酸废水进行降解;该法所用的阳极为较高电化学稳定性、析氧和催化作用特性的钛基镀IrO2/SnO2电极，阴极为大比表面积的活性碳纤维;该法对低浓度H酸废水进行处理后COD和色度均可以直接达标排放，而对高浓度H酸废水进行处理时，通过联合后续混凝工艺，不仅去除了部分有机物，而且提高了废水 的可生化性，再采用后续生物处理后COD和色度均可以达标排放。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于低浓度染料中间体H酸废水的太阳光/电-Fenton处理工艺为：pH为3、Fe2+的投加量值为1.0mM和支持电解质Na2SO4为0.10mol·L-1、电解电压为10V及天然太阳光照射反应时间为60～90min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于高浓度染料中间体H酸废水处理时，先进行太阳光/电-Fenton法处理，再向太阳光/电-Fenton法处理后的废水中投加石灰，调pH值至7～8时，停止投加石灰，而后投加混凝剂Al2(SO4)3和助凝剂PAM，其投加量分别为15～30mg·L-1和0.2～0.5mg·L-1;再采用后续生物处理8～12h后COD和色度均达标排放。
说明书
一种染料中间体H酸废水的太阳光/电-Fenton处理方法
技术领域
本发明涉及一种染料中间体H酸废水的化学处理方法。具体而言，对低浓度H酸废水采用太阳光/电-Fenton法进行处理后，废水的COD和色度均能达标排放;对高浓度H酸废水采用太阳光/电-Fenton法联合混凝法进行处理后，在去除废水部分COD的同时，提高了废水的可生化性，为后续生物处理提供有力条件。
背景技术
染料废水主要来源于染料生产和印染工业，是难处理的工业废水之一。染料废水不仅含有大量难以生物降解的芳香族化合物，具有特定的颜色、结构复杂，而且在染料加工过程中还加入了各种助剂和大量的盐，致使废水用传统的生物处理法很难降解处理。染料废水日产量大，治理率低，已有处理装置的处理效果并不理想。因此，积极研究能有效降解染料废水的处理方法已成为当前面临的重要课题。染料废水的降解过程是有机大分子被氧化降解成有机小分子直至对环境无害物质的过程，就染料本身来说，其分子结构一般较为复杂，多数含有芳环，包括蒽醌类、偶氮类等，针对染料废水化学结构稳定、对微生物有毒害的特点，需要开发一种治理这类废水行之有效的化学处理方法。
本发明主要以钛基镀IrO2/SnO2新型电极为阳极，具有大比表面积的活性碳纤维(ACF)为阴极的太阳光/电-Fenton法对染料中间体H酸废水进行处理。对于低浓度H酸废水，可直接进行单独处理，废水处理后的COD和色度均能达标排放;对于高浓度H酸废水，先采用太阳光/电-Fenton法进行前处理，调pH值后投加混凝剂Al2(SO4)3和助凝剂PAM，出水最后采用生物处理可以达标排放。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种经济高效的染料中间体H酸废水的太阳光/电-Fenton化学处理方法，使经过本发明处理后的低浓度H酸废水能够直接达标排放;而高浓度废水经过太阳光/电-Fenton法联合混凝处理后，在去除部分有机污染物的同时提高了废水的可生化性，为后续生物处理提供有利条件。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：先将一定浓度的H酸废水注入电解槽中，调节pH后加入一定量的Fe2+和Na2SO4分别作为催化剂和支持电解质并用磁力搅拌器搅拌，向阴极通入空气并开启直流稳压电源。在天然太阳光照射下，对H酸废水进行降解。该法以钛基镀IrO2/SnO2新型电极为阳极，具有大比表面积的活性碳纤维(ACF)为阴极的太阳光/电-Fenton法对染料中间体H酸废水进行处理。对于低浓度H酸废水，可直接采用太阳光/电-Fenton法进行单独处理，废水处理后的COD和色度均能达标排放;对于高浓度H酸废水，首先采用太阳光/电-Fenton法进行处理，再向太阳光/电-Fenton法处理后的废水中投加石灰，在废水pH值升至7～8时，停止投加石灰;而后投加混凝剂Al2(SO4)3和助凝剂PAM，在去除废水部分COD的同时，提高了废水的可生化性，再采用后续生物处理后COD和色度均可以达标排放。
对低浓度H酸废水进行处理时，最佳工艺条件为：pH为3、Fe2+的投加量值为1.0mM和支持电解质Na2SO4为0.10mol·L-1、电解电压为10V及太阳光照射反应时间为60～90min。
对高浓度H酸废水采用太阳光/电-Fenton法进行处理后，CODcr去除率高，废水的可生化性大大提高。所述的使用石灰对太阳光/电-Fenton法处理后的废水进行混凝，其作用主要表现在：一方面投加石灰可以调节废水的pH值，以便后续的处理;另一方面又可以与废水中的铁离子生成Fe(OH)2、Fe(OH)3，产生胶体絮凝剂，能对水中的胶体和悬浮物等起到吸附、凝聚及共沉淀作用，从而增强了处理效果;此外，Ca2+还会与废水中的SO42-生成微溶物，并部分沉淀。通过使用石灰对太阳光/电-Fenton处理后的废水进行混凝实验，废水的pH值升至7～8，停止石灰的投加，此时，废水的CODcr去除率最高。投加混凝剂Al2(SO4)3加助凝剂PAM进行处理时，Al2(SO4)3和PAM分别投加15～30mg·L-1、0.2～0.5mg·L-1。再采用后续生物处理8～12h后COD和色度均达标排放。