一種利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢水處理領域，具體涉及一種利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法。【【背景技術】】
[0002]紡織印染行業污染嚴重，2013年排放廢水量占到工業廢水排放總量的11%。印染廢水具有高CODcr、高色度、有機物成分復雜的特點。含有大量的難生物降解物質如染料等。偶氮染料是應用最為廣泛的一種合成染料，占有機染料產品總量的60%?70%。因此處理偶氮染料廢水的技術受到廣泛關注。傳統的染料廢水處理技術包括吸附法、混凝沉淀法、生物法等。吸附法不需投加藥劑，操作簡便，處理效率高，缺點是吸附劑易飽和、費用高。混凝沉淀法一般很難使得印染廢水達標排放，通常要與其他工藝結合使用。生物法處理費用低，但是難以降解一些合成的大分子有機物，對染料廢水的COD和脫色率很低。近年來，高級氧化技術如臭氧法、芬頓法以及紫外線/過氧化氫降解偶氮染料顯示出優勢。但是臭氧技術在應用中投加量大，價格貴，芬頓技術在應用中存在污泥難處理的問題，對環境造成二次污染。紫外線/過氧化氫所需紫外線劑量高，過氧化氫運行過程中不穩定，成本投入大。
【
【發明內容】
】
[0003]為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法，以提高偶氮染料降解的效果。
[0004]一種利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法，包括如下步驟:
[0005]在偶氮染料廢水中直接或間接加入次氯酸；
[0006]利用紫外線對加入了次氯酸的偶氮染料廢水進行照射。
[0007]在一個實施例中，
[0008]通過在所述偶氮染料廢水中加入次氯酸鹽或氯氣，從而使所述偶氮染料廢水中產生次氯酸。
[0009]在一個實施例中，
[0010]所述次氯酸鹽是次氯酸鈉。
[0011]在一個實施例中，
[0012]通過增加次氯酸的質量濃度增強降解偶氮染料的效果。
[0013]在一個實施例中，
[0014]通過增加紫外線的照射劑量增強降解偶氮染料的效果。
[0015]在一個實施例中，
[0016]偶氮染料為單偶氮染料或多偶氮染料。
[0017]在一個實施例中，
[0018]偶氮染料的質量濃度為20mg/L，所述次氯酸中有效氯的含量為5mg/L，所述紫外線的劑量在60mJ/cm2至960mJ/cm 2之間。
[0019]有效氯含量的實質是指，單位質量的含氯化合物中所含氧化態氯的氧化能力相當于多少純凈氯的氧化能力。
[0020]在一個實施例中，
[0021]所述紫外線的劑量為720mJ/cm2。
[0022]在一個實施例中，
[0023]所述偶氮染料的質量濃度為20mg/L，所述次氯酸中有效氯的含量在2mg/L至20mg/L 之間。
[0024]在一個實施例中，
[0025]所述次氯酸中有效氯的含量為10mg/L。
[0026]本利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法，偶氮染料降解效果好，能量消耗低，水處理成本低，不會對環境造成新的污染。
【【附圖說明】】
[0027]圖1是本發明一種實施例與兩個對比例活性紅染料的脫色率-時間曲線對比圖；
[0028]圖2是本發明一種實施例與對比例2的脫色率-氯投加量曲線對比圖；
[0029]圖3是本發明一種實施例與兩個對比例的經過處理后的活性紅染料吸光度-波長曲線對比圖。
【【具體實施方式】】
[0030]以下對發明的較佳實施例作進一步詳細說明。
[0031]對比例1:單獨紫外線照射
[0032]在燒杯中加入20mg/L偶氮染料一活性紅染料(RR2)溶液，利用紫外平行光束照射儀發射紫外線，紫外燈光強采用UV-C紫外輻照計測量，測定為2mW/cm2，而活性紅染料溶液接收到的紫外線照射的總劑量則為2mW/cm2乘以時間，反應10分鐘后，取樣，測定燒杯中溶液的脫色率，然后繪制出脫色率與時間(紫外線照射劑量)的關系圖，如圖1中的曲線T3所示。并使用紫外-可見分光光度計測定活性紅染料的原始吸光度和經過本對比例I的方法處理后的吸光度，如圖3所示，LI表示活性紅染料的原始吸光度曲線，L2表示經過本對比例I的方法處理后的吸光度曲線。
[0033]對比例2:氯氧化
[0034]燒杯中加入20mg/L RR2溶液，然后在燒杯中加入次氯酸鈉溶液(次氯酸鈉溶液濃度很高，加入的體積很小)，使氯投加量為5mg/L。暗環境下反應10分鐘后，立即加入100 μ L10g/LNa2S(V^液脫氯(以防止存在可能存在剩余的自由氯，在取樣后繼續反應，導致在測試過程中脫色率仍在繼續變化，從而造成脫色率的結果不準確)，然后取樣，然后繪制出脫色率與反應時間的關系圖，如圖1中的曲線T2所示，并使用紫外-可見分光光度計測定活性紅染料的原始吸光度和經過本對比例2的方法處理后的吸光度，如圖3示，L3表示經過本對比例2的方法處理后的吸光度曲線。
[0035]實施例1:紫外線/氯高級氧化
[0036]配制20mg/L的活性紅染料溶液，在燒杯內的10mL溶液中加入次氯酸鈉溶液，使溶液中有效氯含量為5mg/L。紫外平行光束照射儀發射紫外線，紫外燈光強采用UV-C紫外輻照計測量，測定為2mW/cm2。將燒杯置于紫外平行光束照射儀下，照射lOmin，再將燒杯從紫外燈下取出，立即加入100 μ LlOgzlNa2SO3S液脫氯，然后取樣，測定燒杯中溶液的脫色率，然后繪制出時間(紫外線照射劑量)與脫色率的關系圖，如圖1所示的曲線Tl所示。并使用紫外-可見分光光度計測定活性紅染料的原始吸光度和經過本實施例1的方法處理后的吸光度，如圖3示，經過本實施例1的方法處理后的吸光度曲線L4。
[0037]由圖1可以看出，如對比例I單獨采用紫外線對活性紅染料進行照射處理，活性紅染料的脫色率隨著時間(紫外線照射劑量)的增加，脫色率并沒有產生明顯變化，即活性紅染料并沒有降解。而采用對比例2，單獨采用氯氧化對活性紅染料進行降解處理，活性紅染料的脫色率隨著時間的增加，脫色率雖有明顯變化，但是脫色率并不高，在40%左右以下。而當采用實施例3中的紫外線/氯高級氧化，脫色率顯著提高，并且比單獨采用對比例I和對比例2得到的脫色率之和還要高出很多，由此可見，紫外線和氯氧化在共同作用降解活性紅染料的過程中，起到了協同作用。進一步分析，是由于紫外線和次氯酸協同作用，使次氯酸產生羥基自由基(.οη)和氯自由基(.α)攻擊、破壞偶氮染料的偶氮雙鍵，使難降解的偶氮類發生降解，從而脫色率顯著提高。
[0038]以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
【主權項】
1.一種利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法，其特征是，包括如下步驟: 在偶氮染料廢水中直接或間接加入次氯酸； 利用紫外線對加入了次氯酸的偶氮染料廢水進行照射。2.如權利要求1所述的利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法，其特征是， 通過在所述偶氮染料廢水中加入次氯酸鹽或氯氣，從而使所述偶氮染料廢水中產生次氯酸。3.如權利要求2所述的利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法，其特征是， 所述次氯酸鹽是次氯酸鈉。4.如權利要求1所述的利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法，其特征是， 通過增加次氯酸的質量濃度增強降解偶氮染料的效果。5.如權利要求3或4所述的利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法，其特征是， 通過增加紫外線的照射劑量增強降解偶氮染料的效果。6.如權利要求1所述的利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法，其特征是， 偶氮染料為單偶氮染料或多偶氮染料。7.如權利要求1所述的利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法，其特征是， 偶氮染料的質量濃度為20mg/L，所述次氯酸中有效氯的含量為5mg/L，所述紫外線的劑量在60mJ/cm2至960mJ/cm 2之間。8.如權利要求7所述的利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法，其特征是， 所述紫外線的劑量為720mJ/cm2。9.如權利要求1所述的利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法，其特征是， 偶氮染料的質量濃度為20mg/L，所述次氯酸中有效氯的含量在2mg/L至20mg/L之間。10.如權利要求9所述的利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法，其特征是， 所述次氯酸中有效氯的含量為10mg/L。
【專利摘要】本發明公開了一種利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法，包括如下步驟：在偶氮染料廢水中直接或間接加入次氯酸；利用紫外線對加入了次氯酸的偶氮染料廢水進行照射。紫外線和次氯酸協同作用，使次氯酸產生羥基自由基(·OH)和氯自由基(·Cl)攻擊、破壞偶氮染料的偶氮雙鍵，使難降解的偶氮類發生降解。本利用紫外線處理偶氮染料廢水的方法，偶氮染料降解效果好，能量消耗低，水處理成本低，不會對環境造成新的污染。
【IPC分類】C02F1/32, C02F1/76, C02F103/30
【公開號】CN104944513
【申請號】CN201510366507
【發明人】吳乾元, 李越, 胡洪營, 王文龍, 王婷
【申請人】清華大學深圳研究生院
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月26日