專利名稱：一種染料廢水的高級還原處理方法
技術領域：
本發明涉及一種染料廢水高級還原處理方法，它是一種利用超聲波強化還原鐵粉對染料廢水進行脫色。超聲波可以清洗鐵粉表面，增加其表面的活性區，增加染料廢水和鐵粉表面之間的傳質速率，從而可提高染料廢水的脫色速率。
背景技術：
單獨還原鐵粉對染料廢水的處理原理是將染料分子首先吸附在鐵粉表面的活性點上，同時廢水中H+與Fe0作用生成活性[H]，使零價鐵表面被激活，從而發生還原反應使染料分子的發色團-N＝N-被Fe0與[H]破壞，使染料脫色。此法有較高的脫色率，但該方法在實際應用上，仍存在以下缺點1.污泥產量高由于在反應的過程中必須添加還原鐵粉，因此在反應結束會產生氫氧化鐵(Fe(OH)3)污泥，除了必須對這些污泥進一步處理、處置外，還會造成二次污染。
2.處理費用高雖然在較大鐵粉投加量、較低pH值時有較好的脫色率以及脫色速率，但是這樣會消耗過多藥品，處理費用較高。
發明內容
本發明就是針對上述問題，提供一種可對染料廢水快速脫色的染料廢水的高級還原處理方法。
本發明的技術方案是一種染料廢水的高級還原處理方法，采用還原鐵粉法對染料廢水脫色，其特征在于鐵粉投入染料廢水后，對混合液體施以超聲波振蕩。
如上所述的染料廢水的高級還原處理方法，其特征在于超聲頻率為18-50kHz，超聲功率為電功率125-250W，反應溫度控制在15-40℃。
如上所述的染料廢水的高級還原處理方法，其特征在于超聲頻率為20kHz，超聲功率為電功率150W，反應溫度控制在30℃。
本發明利用超聲波的清洗活化作用，使得鐵粉表面的活性區增加，染料分子與鐵粉表面之間的傳質速率增大，從而提高反應速率，進而提高脫色效率。也就是說，可以相對提高還原鐵粉的有效利用率。相對于常見的還原鐵粉法、還原鐵粉/紫外光法等，需要較高的鐵粉濃度與較低pH值才能獲得同等效率。因此，在同等脫色率的條件下，效率高，特別是消耗較少的鐵粉以及酸，從而可以減少污泥產量，降低操作成本。本發明更符合社會、經濟效益。
本方法適用于偶氮染料廢水和非偶氮染料廢水。
附圖為本發明廢水處理裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
具體實施方式
參見附圖超聲/鐵粉協同作用實驗裝置包括超聲發生器1，夾套2，進水口3，出水口4，磁子5，磁力攪拌器6。
本發明的處理過程是在附圖所示的處理裝置中進行的。首先調節好染料模擬廢水的pH值，再投加鐵粉進行反應。根據本發明，當鐵粉濃度范圍在1000mg/L以上，pH值較低時，反應達到較為滿意的脫色率時，兩種染料廢水在超聲條件下的脫色率高于非超聲條件下的脫色率30％左右。
以下通過實施例與比較例對本發明作進一步說明。
比較例在此比較例中，使用1000mg/L的鐵粒子濃度，并使活性黑K-BR染料廢水初始為pH值1，橙黃II染料廢水初始為pH值3，發現隨著時間推移，脫色速率減緩，這主要是由于鐵粒子的損耗以及其有效表面積由于化學反應的進行而被腐蝕減少。
一、操作條件廢水體積60mL廢水初始濃度100mg/L鐵粉濃度1000mg/L攪拌方式磁力攪拌pH值活性黑K-BR初始為pH值1，橙黃II初始為pH值3二、實驗結果活性黑K-BR脫色結果
橙黃II染料廢水脫色結果
實施例在本實施例中，在超聲條件下，增加鐵粉投加量，其它條件都與比較例相同，活性黑K-BR染料廢水在反應十五分鐘即有81％的脫色率，橙黃II染料廢水半個小時即有91％的脫色率。與比較例相比，兩種偶氮染料(活性黑K-BR和橙黃II)在達到較為滿意的脫色率時，超聲條件下的脫色率高于非超聲條件下的脫色率30％左右(同等時間條件下)。足見本發明利用超聲的清洗作用，增加其表面的活性區，增加染料廢水在鐵粉表面的傳質速率，加速了化學反應，從而提升了染料廢水的脫色速率。詳細操作條件與處理結果如下所示一、操作條件染料廢水體積60mL染料廢水初始濃度100mg/L鐵粉濃度2000mg/L攪拌方式磁力攪拌超聲條件20kHz，150WpH值活性黑K-BR初始為pH值1，橙黃II初始為pH值3二、實驗結果活性黑K-BR脫色結果
橙黃II染料廢水脫色結果
權利要求
1.一種染料廢水的高級還原處理方法，采用還原鐵粉法對染料廢水脫色，其特征在于鐵粉投入染料廢水后，對混合液體施以超聲波振蕩。
2.如權利要求1所述的染料廢水的高級還原處理方法，其特征在于超聲頻率為18-50kHz，超聲功率為電功率125-250W，反應溫度控制在15-40℃。
3.如權利要求2所述的染料廢水的高級還原處理方法，其特征在于超聲頻率為20kHz，超聲功率為電功率150W，反應溫度控制在30℃。
全文摘要
一種染料廢水的高級還原處理方法，采用還原鐵粉法對染料廢水脫色，其特征在于鐵粉投入染料廢水后，對混合液體施以超聲波振蕩。在同等脫色率的條件下，效率高，特別是消耗較少的鐵粉以及酸，從而可以減少污泥產量，降低操作成本。
文檔編號C02F1/36GK1546394SQ20031011151
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月4日 優先權日2003年12月4日
發明者張暉, 王正琪, 張翼, 吳峰, 張 暉 申請人:武漢大學