一種降解偶氮類的方法

一種降解偶氮類的方法
【專利摘要】本發明提供一種降解偶氮類的方法，包括步驟：a將偶氮類溶液，調節pH值為1～2.8；b然后再加入雙氧水，攪拌混勻；c加入亞硝酸鈉啟動反應，迅速攪拌同時加入，反應時間為25～60秒。本發明作為一種高效降解有機廢水的高級氧化方法，且體系中殘留的H2O2還可以與傳統的Fenton氧化體系協同作用，達到高效快速無污染的降解效果，值得更加推廣。
【專利說明】一種降解偶氮類的方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及廢水治理，特別是涉及到一種偶氮類染料廢水的處理。

【背景技術】
[0002] 染料廢水是目前幾種難治理的行業性廢水之一，約占工業廢水總排放量的1 / 10。隨著染料和印染工業的發展，其污水排量和對水體的污染程度正在加劇。
[0003] 傳統的工業中去除有機染料廢水的方法有吸附法、生化法和混凝沉降法等。其中， 吸附法處理效率高、吸附干擾小，缺點是藥劑費用高、達標率較低。生化法處理費用低，對多 種有機物都有處理效果，缺點是對于人工合成的大分子有機物降解效率很低，有些甚至無 法運行。混凝沉降法簡便、易于實施，如與氧化劑相配合，還可同時去除水中的還原性物質， 缺點是容易形成廢渣，對環境造成二次污染。
[0004] 由于偶氮類染料廢水的有效處理一直以來都是個難題。近年來國內外采用了濕式 氧化法、Fenton法、光化學與光催化氧化法、電化學法、臭氧氧化法、微波輔助氧化法和超聲 氧化法等高級氧化技術。
[0005] 但高級氧化技術徹底去除染色廢水中的COD和色度，成本還是較高。
[0006]目前應用比較廣泛的高級氧化技術處理染料廢水仍以Fenton體系為主。
[0007] 采用Fenton體系處理廢水時，普遍存在H2O2的投加量較大(大于0· lmol/L)和利 用率不高的現象，造成了雙氧水的大量浪費，大大增加了該技術的應用成本并限制了其 應用范圍。本課題組經過試驗研究，發現在酸性條件下，H 2O2與NaNO2反應產生過氧亞硝 酸，生成的過氧亞硝酸能迅速與偶氮類反應，可達到降解偶氮類目的。此體系與Fenton體 系相比大大降低了 H2O2的投加量，縮短了反應時間。若有過量未反應的亞硝酸鈉，雙氧水， 在環境中又能很快自動降解，不會對環境造成新的污染。由此建立了一種新的高效降解染 料廢水的方法，為染料廢水的處理提供一定的理論和實踐指導，具有廣泛的應有前景。
[0008] 近年來，基于自由基的高級氧化技術日益引起人們的重視，特別是對染料脫色處 理的研究非常活躍。自由基氧化法因其操作簡單，反應快速和氧化徹底等優點而備受關注。 偶氮類作為一種主要染料，在工業生產中應用也是非常廣泛。本研究以偶氮類為底物，采用 過氧亞硝酸體系進行染料的氧化處理。考察H 2O2的投加量，亞硝酸鹽濃度，pH值等對色度 的影響，以選擇更經濟實用的處理方法。


【發明內容】

[0009] 本發明提供一種在環境中能很快自動降解、不會對環境造成新的污染、新的高效 降解偶氮類染料廢水的方法。
[0010] 本發明的技術方案是：一種降解偶氮類的方法，包括步驟： a將偶氮類溶液，調節pH值為1?2. 8 ; b然后再加入雙氧水，攪拌混勻； c加入亞硝酸鈉啟動反應，迅速攪拌同時加入，反應時間為25?60秒。
[0011] 進一步地，雙氧水的摩爾濃度為0. 002?0. 038,亞硝酸鈉的摩爾濃度為0. 0008? 0· 03。
[0012] 進一步地，本發明的最佳方案是在pH值小于2. 8的情況下，所述NaNO2和H2O2的 摩爾濃度為1 :1?1. 5 ;反應時間為大于60s。
[0013] 自由基是含有不配對電子的原子、離子或分子，是一種極活潑、不穩定、生命周期 短的化合物，它通過電子傳遞而與其它分子發生氧化一還原反應。
[0014] 過氧亞硝酸0Ν00Η是氧化性非常強的一種自由基，可以由亞硝酸鈉與H2O 2在酸性 條件下結合生成，在酸性條件下，生成的過氧亞硝酸非常不穩定，半衰期只有1?2s，很快 異構化為硝酸，但過氧亞硝酸具有很強的氧化作用，，短時間就能引發氧化一還原反應。
[0015] 因此在含有偶氮類染料的溶液中，加入亞硝酸鈉與H2O2，在酸性條件下結合生成的 過氧亞硝酸能將溶液中的難分解的偶氮類染料迅速氧化降解，達到褪色的目的。
[0016] 反應機理：H-O-O-H (過氧化氫）和H-O-N=O (酸性條件下的亞硝酸鈉轉變為亞硝 酸)反應生成H-O-O-N=O (過氧亞硝酸)。生成的過氧亞硝酸氧化能力遠大于過氧化氫，可以 使難降解的偶氮類發生降解，達到褪色的目的。
[0017] 本發明作為一種高效降解有機廢水的高級氧化方法，且體系中殘留的H2O2還可以 與傳統的Fenton氧化體系協同作用，達到高效快速無污染的降解效果，更加值得推廣。

【具體實施方式】
[0018] 本發明為偶氮類（甲基橙）降解。
[0019] pH值為1?2. 8,是為了在酸性條件下讓亞硝酸鈉轉變為亞硝酸。
[0020] 如下為實施例，下述的實施例是在常溫下進行的。
[0021] 實施例1 在偶氮類濃度為4mg/L時，不同濃度的NaNO2和H2O2對脫色率的影響： 以下的NaNO2和H2O2的濃度為摩爾濃度； 表1. 1

【權利要求】
1. 一種降解偶氮類的方法，包括步驟：a將偶氮類溶液，調節pH值為1?2. 8 ;b然后再 加入雙氧水，攪拌混勻；c加入亞硝酸鈉啟動反應，迅速攪拌同時加入，反應時間為25?60 秒。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述雙氧水的摩爾濃度為0. 001?0. 03,亞 硝酸鈉的摩爾濃度為〇. 0008?0. 03。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述亞硝酸鈉和雙氧水的摩爾濃度為 1 :1?1. 5 ;反應時間為60s。
【文檔編號】C02F9/04GK104445712SQ201410596350
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】黃俊潮 申請人:黃俊潮