專利名稱：一種含陰離子染料印染廢水的處理方法
技術領域：
本發明涉及環境污染控制與新技術的開發，尤其涉及一種含陰離子染料印染廢水的處理方法。
背景技術：
合成染料具有復雜的芳香烴分子結構，種類繁多，難以生物降解。某些染料或其降解產物具有強烈的致癌、致畸、致突變效應，因而染料污染的水體處理已成為有待解決的難題之一。據報道，商業染料約有I萬種，每年染料的總產量為60萬噸，我國年產量已達15 萬噸，生產過程中大約有10°/Γ20%的染料會直接隨水排入環境。染料廢水往往具有色度高、 毒性大等特點。
通常用物理、化學或生物方法如混凝沉淀、化學氧化、離子交換、超膜濾、光催化氧化、微生物吸附降解等處理染料廢水，然而，這些技術對廢水中色度的去除效果不太明顯，并且處理費用高，處理廢水的范圍較窄。將廉價的礦物材料用作吸附劑吸附廢水中的染料，成本低廉，來源豐富。
層狀雙輕基復合金屬氧化物(Layered Double Hydroxides,簡稱LDH),又稱水滑石，是一類重要的無機功能材料。其獨特的層狀結構及層板元素和層間陰離子的可調變性受到人們的廣泛關注，經離子交換向層間引入新的客體陰離子可使層狀結構和組成產生相應的變化，因而可以制備一大類具有特殊性質的功能材料。水滑石材料屬于陰離子型層狀化合物。層狀化合物是指具有層狀結構、層間離子具有可交換性的一類化合物，利用層狀化合物主體在強極性分子作用下所具有的可插層性和層間離子的可交換性，將一些功能性客體物質引入層間空隙并將層板距離撐開從而形成層柱化合物。
水滑石化學結構通式為[M2YxM3+X_2Γ [(A11— )χ/η·πιΗ20]，其中M2+為Mg2+，Ni2+， Mn2+，Zn2+，Ca2+，Fe2+，Cu2+ 等二價金屬陽離子；M3+ 為 Al3+，Cr3+，Fe3+，Co3+ 等三價金屬陽離子； A11—為陰離子，如C032—，NO3' CF, OH—，S042—，PO,，C6H4 (COO) 22-等無機和有機離子以及絡合離子，當層間無機陰離子不同，水滑石的層間距不同，同時在水滑石吸附污染物之后，層間距也會增大，以容納更多的污染物。
當層間無機陰離子被有機陰離子取代后，層間由親水性變為疏水性，對有機物的吸附由吸附變為分配作用為主，吸附去除水中有機污染物的效率比原土高幾十到幾百倍。 常用有機酸來改性比如水楊酸、硬脂酸葡萄糖酸等，由于這些物質的加入，導致有機水滑石的價格相應的變得很高，嚴重限制了有機水滑石在水處理方面的應用。 發明內容
本發明的目的是為克服現有技術的不足，提供一種去除效果好、處理費用低、來源豐富的含陰離子染料印染廢水的處理方法。
本發明采用的技術方案是依次包括如下步驟I)將三價金屬陽離子鹽和二價金屬陽離子鹽混合，加入去離子水，配制成總陽離子濃度為3、mol/L鹽溶液，其中二價離子摩爾濃度是三價離子摩爾濃度的2 4倍；2)向所述鹽溶液中滴加50% 70%的NaOH溶液，直至pH值為8 10為止，滴加時在 300^400 rpm下攪拌1(Γ 5分鐘，形成水滑石晶體；3)將滴加了NaOH后的鹽溶液倒入過濾去掉固態雜質的印染廢水中攪拌，所述滴加了 NaOH后的鹽溶液和印染廢水的體積比為1:50(Tl : 1000，攪拌廣3h，金屬離子通過共沉淀作用，生成水滑石，將生成的水滑石沉淀分離。
本發明的有益效果是1、利用印染過程中所用的染料絕大部分是陰離子染料的特點，這些染料如果用生化過程來處理，生化效果差、同時可能生成毒性更強的中間體。
2、該過程操作簡單，費用低，效果好，將合成到的水滑石直接加入廢水中，省卻中間洗滌、烘干、研磨等步驟，大大節省費用。
3、該過程得到的沉淀是以印染廢水中的陰離子染料為改性劑來合成有機水滑石， 還可以用作有機廢水的處理劑，既去除了廢水中的陰離子染料又合成了有機水滑石，實現廢物回收。
具體實施方式
將三價金屬陽離子和二價金屬陽離子混合，三價金屬陽離子如Al3+、Fe3+鹽等，二價金屬陽離子如Mg2+、Fe2+鹽等，混合后加入去離子水，配制成總陽離子濃度為3、mol/L鹽溶液，其中二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾濃度的2 4倍。向該鹽溶液中快速滴加 50% 70%的NaOH溶液調節pH值至8 10，滴加時在300 400 rpm下快速攪拌總共10 15分鐘，在該過程中形成水滑石晶體。將滴加了 NaOH后的鹽溶液倒入過濾去掉固態雜質的印染廢水中劇烈攪拌，鹽溶液和印染廢水的體積比為1:50(Tl :1000，攪拌l 3h之后，金屬離子通過共沉淀作用，生成水滑石，將生成的水滑石沉淀分離，印染廢水中的污染物會隨著沉淀被去除，廢水得到凈化，在該過程中水滑石晶體分散到廢水中通過陰離子交換吸附印染廢水中的污染物。·
以下進一步提供本發明的3個實施例實施例1將AlCl3和MgCl2混合，加入去離子水，配制成總陽離子濃度為3mol/L鹽溶液，其中二價離子摩爾濃度是三價離子摩爾濃度的2倍；向該鹽溶液中快速滴加50%的NaOH溶液調節pH值至8，滴加時在300rpm下快速攪拌總共10分鐘；將滴加NaOH后的鹽溶液倒入過濾去掉固態雜質的印染廢水中劇烈攪拌，鹽溶液和印染廢水的體積比為1:500，攪拌Ih之后， 沉淀分離。
測定處理后廢水的C0D，經分析印染廢水的COD去除率為95. 1%。
實施例2將FeCl3和MgCl2混合，加入去離子水，配制成總陽離子濃度為9mol/L鹽溶液，其中二價離子摩爾濃度是三價離子摩爾濃度的4倍；向該鹽溶液中快速滴加70%的NaOH溶液調節pH值至10，滴加時在400 rpm下快速攪拌總共15分鐘；將滴加NaOH后的鹽溶液倒入過濾去掉固態雜質的印染廢水中劇烈攪拌，鹽溶液和印染廢水的體積比為1:1000，攪拌3h之后，沉淀分離。
測定處理后廢水的C0D，經分析印染廢水的COD去除率為97. 5%。
實施例3將FeCl3和ZnCl2混合，加入去離子水，配制成總陽離子濃度為7mol/L鹽溶液，其中二價離子摩爾濃度是三價離子摩爾濃度的3倍；向該鹽溶液中快速滴加60%的NaOH溶液調節pH值至9，滴加時在350 rpm下快速攪拌總共12分鐘；將滴加NaOH后的鹽溶液倒入過濾去掉固態雜質的印染廢水中劇烈攪拌，鹽溶液和印染廢水的體積比為1:800，攪拌3h之后，沉淀分離。
測定處理后廢水的C0D，經分析印染廢水的COD去除率為97. 2%。
將沉淀得到的固體烘干后加入到20 mg/L對硝基苯中，固液(質量)比為1:2000， 攪拌2 h，靜置3 h，沉淀分離，紫外可見分光光度計測定上清液濃度，對硝基苯去除率為 93. 6%ο
權利要求
1.一種含陰離子染料印染廢水的處理方法，其特征是包括如下步驟 1)將三價金屬陽離子鹽和二價金屬陽離子鹽混合，加入去離子水，配制成總陽離子濃度為3、mol/L鹽溶液，其中二價離子摩爾濃度是三價離子摩爾濃度的2 4倍； 2)向所述鹽溶液中滴加50% 70%的NaOH溶液，直至pH值為8 10為止，滴加時在300^400 rpm下攪拌1(Γ 5分鐘，形成水滑石晶體； 3)將滴加了NaOH后的鹽溶液倒入過濾去掉固態雜質的印染廢水中攪拌，所述滴加了NaOH后的鹽溶液和印染廢水的體積比為1:50(Tl : 1000，攪拌廣3h，金屬離子通過共沉淀作用，生成水滑石，將生成的水滑石沉淀分離。
全文摘要
本發明公開一種含陰離子染料印染廢水的處理方法，將三價金屬陽離子鹽和二價金屬陽離子鹽混合，加入去離子水，配制成總陽離子濃度為3~9mol/L鹽溶液，其中二價離子摩爾濃度是三價離子摩爾濃度的2~4倍；向鹽溶液中滴加50%~70%的NaOH溶液，直至pH值為8~10為止，將滴加了NaOH后的鹽溶液倒入過濾去掉固態雜質的印染廢水中攪拌，所述滴加了NaOH后的鹽溶液和印染廢水的體積比為1500~11000，攪拌1~3h，得到的沉淀是以印染廢水中的陰離子染料為改性劑來合成有機水滑石，可用作有機廢水的處理劑，既去除了廢水中的陰離子染料又合成了有機水滑石，實現廢物回收。
文檔編號C02F1/28GK102992441SQ201210491858
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者馬建鋒, 張振香, 姚超, 李定龍 申請人:常州大學