[发明专利]一种含阳离子染料废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含阳离子染料废水的处理方法，属于环境保护中污水处理技术领域。

背景技术

纺织印染行业是工业废水排放大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放量为300～400万吨。废水含有多种染料，该废水特点是有机物浓度高、成分复杂、可生化性差、色度高且多变、水质水量变化大，属于较难处理的工业废水。印染生产投入的原料大部分是芳烃化合物和杂环化合物，因而使生产过程中所排放的废水绝大多数是以苯、萘、蒽、醌等芳香团作为母体的有机物，带有显色基团，颜色很深，色度达500-500000，严重影响城市景观。因此，研究印染/染料废水的处理对保护生态环境和人类健康有很重要的意义。由于阳离子型染料一般都具有生物毒性，工程中常用物理或化学法进行处理，如：吸附法、絮凝沉淀法、电解法和氧化法等。这几种方法具有成本高和时效短等缺点。其中的吸附法是去除该类污染物的有效方法，但在找到合适的吸附剂的同时还需要解决吸附后污染物转移的问题。

火山岩是火山喷发时喷出的岩浆冷冷凝而成的矿物岩石，多数为岩浆岩组成，质地疏松多孔并含有丰富的矿物质钙、镁、铁、锌、铝等元素。表面火山岩石具有空旷的骨架结构，晶穴体积约为总体积的40～50％，独特的晶体结构使其具有大量均匀的微孔，孔径大多在1nm以下，具有巨大的比表面积。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、时效快且效果好的含阳离子染料废水的处理方法。

本发明采用的技术方案是按如下步骤：先将0.5～2g、粒径为40～100目的火山岩粉末加入到阳离子染料浓度为30～80mg/L的废水中，搅拌2～3h；再沉淀分离，上清液即为处理好的废水；最后将沉淀分离得到的固态火山岩置于容器中加入4～5mL的H₂O₂，调节pH值至2～4；在超声波发生器中利用超声波催化氧化5～10min，使火山岩所吸附的污染物被降解。

本发明的作用机理是：利用火山岩的巨大的比表面积，火山岩表面所负载的金属离子具有一定的阳离子可交换性，可以和废水中的阳离子染料发生离子交换反应，反应后将阳离子染料吸附到火山岩表面。火山岩内蕴含丰富的铁氧化物，在H₂O₂存在下具有催化性能，对所吸附的污染物进行催化氧化，可以将所吸附的污染物分解；而钙、镁和铁等金属离子溶解到废水中。同时，利用超声波可以加速污染物分解，使火山岩再生时间大大缩短。

本发明的有益效果是：

1、可有效去除阳离子型染料，实现污染物的彻底降解。

2、原料廉价，操作简单。

3、火山岩可重复利用，没有二次污染，可以在废水处理领域中推广使用。

具体实施方式

先将0.5～2g粉碎的粒径为40～100目的火山岩粉末加入到阳离子染料浓度为30～80mg/L的废水中，搅拌2～3h；再沉淀分离，上清液即为处理好的废水；最后将沉淀分离得到的固态火山岩置于容器中加入4～5mL的H₂O₂，调节pH值至2～4；在超声波发生器中利用超声波催化氧化5～10min，使火山岩所吸附的污染物被降解，该吸附的污染物被降解后的火山岩可重复使用。

实施例1

将0.5g粉碎的粒径为40目的火山岩粉末加入到阳离子染料浓度为30mg/L的废水中，搅拌3h后沉淀分离，利用总有机碳分析仪测定水中总有机碳为0.43mg/L，染料基本被完全去除；最后将沉淀分离得到的固态火山岩置于容器中加入4mL H₂O₂，调节pH值至2，在超声波发生器中利用700W的超声波加速催化氧化5min，测定固体颗粒有机碳含量为0.8％，说明表面的有机质基本被完全降解，火山岩可以重复使用。

实施例2

将1g粉碎的粒径为60目的火山岩粉末加入到阳离子染料浓度为60mg/L的废水中，搅拌2.5h后沉淀分离，利用总有机碳分析仪测定水中总有机碳为0.51mg/L，染料基本被完全去除；最后将沉淀分离得到的火山岩置于容器中加入5mL H₂O₂，调节pH值至4，在超声波发生器中利用700W的超声波加速催化氧化7min，测定固体颗粒有机碳含量为0.8％，说明表面的有机质基本被完全降解，火山岩可以重复使用。

实施例3

将2g粉碎的粒径为100目的火山岩粉末加入到阳离子染料浓度为80mg/L的废水中，搅拌2h后沉淀分离，利用总有机碳分析仪测定水中总有机碳为0.65mg/L，染料基本被完全去除；最后将沉淀分离得到的火山岩置于容器中加入4mL H₂O₂，调节pH值至3，在超声波发生器中利用700W的超声波加速催化氧化10min，测定固体颗粒有机碳含量为0.45％，说明表面的有机质基本被完全降解，火山岩可以重复使用。