[发明专利]利用粉煤灰与过硫酸盐协同去除染料的方法

说明书

本发明公开了一种利用粉煤灰与过硫酸盐协同去除染料的方法，该方法包括以下步骤：将粉煤灰进行焙烧；将经焙烧后得到的粉煤灰与染料废水混合，加入过硫酸盐进行反应，完成对废水中染料的去除。本发明利用粉煤灰与过硫酸盐协同去除染料的方法，通过利用粉煤灰的吸附作用以及其对过硫酸盐的活化作用协同去除染料，具有工艺简单、能耗低、安全环保、经济、催化效率高、去除效果好等优点，可解决常规的过渡金属离子活化速度过快、吸附剂再生难的问题，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，涉及一种利用粉煤灰与过硫酸盐协同去除染料的方法。

背景技术

含有-N＝N-结构的偶氮染料和蒽醌染料占我国生产的染料总量60％以上，由于此类染料色谱齐全、化学性质稳定，被广泛应用在印染、木材加工等行业。此类染料难降解，在微生物作用下可产生具有强烈“三致”作用的芳香胺类中间产物，对人类和环境造成危害，因此偶氮染料和蒽醌染料的降解和去除方法成为研究热点。吸附法是人们最常用的一种物理处理法。粉煤灰是一种吸附剂，但是其存在吸附容量小、处理效率低、再生困难等问题。过硫酸盐高级氧化技术是最新发展起来的一类高级氧化新技术，是一种既快速且有效地降解染料的化学处理法，利用不同方式活化S₂O₈^2-产生具有极强氧化性的SO₄^-·，无选择性地氧化破坏偶氮染料或蒽醌染料的共轭体系，使偶氮或蒽醌染料降解为无色的小分子。目前常用的活化方式有过渡金属活化法，包括过渡金属离子Fe²⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Ag⁺、Mn²⁺、Ce²⁺等均相活化法，与固体金属和金属氧化物铁屑、FeO、CuO、Fe₃O₄、黄铁矿等非均相活化法。然而，现有活化方法中，过渡金属对过硫酸盐的活化速度过快引起染料降解速率过低，需要采用新的催化剂或加入螯合剂等缓冲剂降低活化速度；热活化或微波加热活化需要消耗大量的能量；UV活化要有充足的光源且照射面积有限；其他如活性炭活化、碳纳米管活化、碱活化、超声活化等活化方式等都存在污染物去除效果不好、工程化应用难的问题。因此，获得一种工艺简单、能耗低、安全环保、经济、催化效率高、去除效果好的利用粉煤灰与过硫酸盐协同去除染料的方法，对于有效去除环境中的染料污染物具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、能耗低、安全环保、经济、催化效率高、去除效果好的利用粉煤灰与过硫酸盐协同去除染料的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种利用粉煤灰与过硫酸盐协同去除染料的方法，包括以下步骤：

S1、将粉煤灰进行焙烧；

S2、将步骤S1中经焙烧后得到的粉煤灰与染料废水混合，加入过硫酸盐进行反应，完成对废水中染料的去除。

上述的方法，进一步改进的，所述步骤S1中，所述焙烧过程中的升温速率为2℃/min～3℃/min；所述焙烧的温度100℃～300℃；所述焙烧的时间0.5h～1.5h。

上述的方法，进一步改进的，所述步骤S1中，所述粉煤灰的粒径为100目～600目。

上述的方法，进一步改进的，其特征在于，所述步骤S2中，所述粉煤灰的添加量为每升染料废水中添加粉煤灰8g～15g；所述过硫酸盐与粉煤灰的质量比为0.5～2.0∶1。

上述的方法，进一步改进的，所述步骤S2中，所述过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种。

上述的方法，进一步改进的，所述步骤S2中，所述染料废水的初始浓度为0.05g/L～0.8g/L。