專利名稱：：一種染料中間體H酸廢水的太陽光/電-Fenton處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種染料中間體H酸廢水的化學(xué)處理方法。具體而言，對低濃度H酸廢水采用太陽光/電-Fenton法進(jìn)行處理后，廢水的COD和色度均能達(dá)標(biāo)排放；對高濃度H酸廢水采用太陽光/電-Fenton法聯(lián)合混凝法進(jìn)行處理后，在去除廢水部分COD的同時(shí)，提高了廢水的可生化性，為后續(xù)生物處理提供有力條件。
背景技術(shù)：
：染料廢水主要來源于染料生產(chǎn)和印染工業(yè)，是難處理的工業(yè)廢水之一。染料廢水不僅含有大量難以生物降解的芳香族化合物，具有特定的顏色、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且在染料加工過程中還加入了各種助劑和大量的鹽，致使廢水用傳統(tǒng)的生物處理法很難降解處理。染料廢水日產(chǎn)量大，治理率低，已有處理裝置的處理效果并不理想。因此，積極研究能有效降解染料廢水的處理方法已成為當(dāng)前面臨的重要課題。染料廢水的降解過程是有機(jī)大分子被氧化降解成有機(jī)小分子直至對環(huán)境無害物質(zhì)的過程，就染料本身來說，其分子結(jié)構(gòu)一般較為復(fù)雜，多數(shù)含有芳環(huán)，包括蒽醌類、偶氮類等，針對染料廢水化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、對微生物有毒害的特點(diǎn)，需要開發(fā)一種治理這類廢水行之有效的化學(xué)處理方法。本發(fā)明主要以鈦基鍍Ir02/Sn02新型電極為陽極，具有大比表面積的活性碳纖維(ACF)為陰極的太陽光/電-Fenton法對染料中間體H酸廢水進(jìn)行處理。對于低濃度H酸廢水，可直接進(jìn)行單獨(dú)處理，廢水處理后的C0D和色度均能達(dá)標(biāo)排放；對于高濃度H酸廢水，先采用太陽光/電-Fenton法進(jìn)行前處理，調(diào)pH值后投加混凝劑Al2(S04)3和助凝劑PAM，出水最后采用生物處理可以達(dá)標(biāo)排放。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是在于提供一種經(jīng)濟(jì)高效的染料中間體H酸廢水的太陽光/電-Fenton化學(xué)處理方法，使經(jīng)過本發(fā)明處理后的低濃度H酸廢水能夠直接達(dá)標(biāo)排放；而高濃度廢水經(jīng)過太陽光/電-Fenton法聯(lián)合混凝處理后，在去除部分有機(jī)污染物的同時(shí)提高了廢水的可生化性，為后續(xù)生物處理提供有利條件。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為先將一定濃度的H酸廢水注入電解槽中，調(diào)節(jié)pH后加入一定量的Fe2+和Na2S04分別作為催化劑和支持電解質(zhì)并用磁力攪拌器攪拌，向陰極通入空氣并開啟直流穩(wěn)壓電源。在天然太陽光照射下，對H酸廢水進(jìn)行降解。該法以鈦基鍍IrOySn(^新型電極為陽極，具有大比表面積的活性碳纖維(ACF)為陰極的太陽光/電-Fenton法對染料中間體H酸廢水進(jìn)行處理。對于低濃度H酸廢水，可直接采用太陽光/電-Fenton法進(jìn)行單獨(dú)處理，廢水處理后的COD和色度均能達(dá)標(biāo)排放；對于高濃度H酸廢水，首先采用太陽光/電-Fenton法進(jìn)行處理，再向太陽光/電-Fenton法處理后的廢水中投加石灰，在廢水pH值升至78時(shí)，停止投加石灰；而后投加混凝劑A1JS0》3和助凝劑PAM，在去除廢水部分COD的同時(shí)，提高了廢水的可生化性，再采用后續(xù)生物處理后COD和色度均可以達(dá)標(biāo)排放。3對低濃度H酸廢水進(jìn)行處理時(shí)，最佳工藝條件為pH為3、Fe2+的投加量值為1.OmM和支持電解質(zhì)化2504為0.lOmolL—\電解電壓為IOV及太陽光照射反應(yīng)時(shí)間為6090min。對高濃度H酸廢水采用太陽光/電-Fenton法進(jìn)行處理后，CODcr去除率高，廢水的可生化性大大提高。所述的使用石灰對太陽光/電-Fenton法處理后的廢水進(jìn)行混凝，其作用主要表現(xiàn)在一方面投加石灰可以調(diào)節(jié)廢水的pH值，以便后續(xù)的處理；另一方面又可以與廢水中的鐵離子生成Fe(0H)2、Fe(0H)3，產(chǎn)生膠體絮凝劑，能對水中的膠體和懸浮物等起到吸附、凝聚及共沉淀作用，從而增強(qiáng)了處理效果；此外，Ca"還會(huì)與廢水中的S042—生成微溶物，并部分沉淀。通過使用石灰對太陽光/電-Fenton處理后的廢水進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)，廢水的PH值升至78，停止石灰的投加，此時(shí)，廢水的CODcr去除率最高。投加混凝劑Al2(S04)3加助凝劑PAM進(jìn)行處理時(shí)，Al2(S04)3和PAM分別投加1530mgL—\0.20.5mgL—、再采用后續(xù)生物處理812h后COD和色度均達(dá)標(biāo)排放。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1低濃度的H酸廢水處理以200mg*L—1低濃度的H酸廢水為處理對象，在pH為3、Fe2+的投加量值為1.OmM和支持電解質(zhì)Na2S04為0.lOmol.L—\電解電壓為10V的最佳條件下，在天然太陽光照射反應(yīng)時(shí)間為60min條件下對廢水處理后COD和色度去除達(dá)標(biāo)排放。實(shí)施例2高濃度的H酸廢水處理以1000mg*L—'高濃度的H酸廢水為處理對象，在pH為3、Fe"的投加量值為1.OmM和支持電解質(zhì)Na2S04為0.lOmolL—\電解電壓為10V及太陽光照射反應(yīng)時(shí)間為90min的最佳條件下，對廢水CODcr降解效果和可生化性的變化分別表1所示。表1太陽光/電-Fenton法對廢水可生化性的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>使用石灰對太陽光/電-Fenton處理后的廢水進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)，廢水的pH值升至78，停止石灰的投加，此時(shí)，廢水的C0Dcr去除率最高達(dá)20X左右。采用投加混凝劑Al2(S04)3加助凝劑PAM的方法對石灰混凝后的廢水進(jìn)行處理，在Al2(S04)3和PAM分別投加30mgL—^O.3mgL—、CODcr去除率最高達(dá)到了37.89%。再采用后續(xù)生物處理12h后COD和色度均達(dá)標(biāo)排放。權(quán)利要求一種染料中間體H酸廢水的太陽光/電-Fenton化學(xué)處理方法，其特征在于，將一定濃度的H酸廢水注入電解槽中，調(diào)節(jié)pH，加入一定量的Fe2+和Na2SO4分別作為催化劑和支持電解質(zhì)并用磁力攪拌器攪拌，向陰極通入空氣并開啟直流穩(wěn)壓電源；在天然太陽光照射下，對H酸廢水進(jìn)行降解；該法所用的陽極為較高電化學(xué)穩(wěn)定性、析氧和催化作用特性的鈦基鍍IrO2/SnO2電極，陰極為大比表面積的活性碳纖維；該法對低濃度H酸廢水進(jìn)行處理后COD和色度均可以直接達(dá)標(biāo)排放，而對高濃度H酸廢水進(jìn)行處理時(shí)，通過聯(lián)合后續(xù)混凝工藝，不僅去除了部分有機(jī)物，而且提高了廢水的可生化性，再采用后續(xù)生物處理后COD和色度均可以達(dá)標(biāo)排放。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，用于低濃度染料中間體H酸廢水的太陽光/電-Fenton處理工藝為pH為3、Fe2+的投加量值為1.OmM和支持電解質(zhì)Na2S04為0.lOmolL—\電解電壓為IOV及天然太陽光照射反應(yīng)時(shí)間為6090min。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用于高濃度染料中間體H酸廢水處理時(shí)，先進(jìn)行太陽光/電-Fenton法處理，再向太陽光/電-Fenton法處理后的廢水中投加石灰，調(diào)pH值至78時(shí)，停止投加石灰，而后投加混凝劑Al2(S04)3和助凝劑PAM，其投加量分別為1530mgL—1和0.20.5mgL—1;再采用后續(xù)生物處理812h后COD和色度均達(dá)標(biāo)排放。全文摘要本發(fā)明涉及一種染料中間體H酸廢水的太陽光/電-Fenton化學(xué)處理方法。染料中間體H酸廢水是一種難生化降解的廢水，用傳統(tǒng)的生物法處理效果很差。本發(fā)明對低濃度H酸廢水采用太陽光/電-Fenton法進(jìn)行處理后，出水COD和色度均能達(dá)標(biāo)排放；對高濃度H酸廢水，先采用太陽光/電-Fenton法進(jìn)行處理，再投加石灰，在廢水pH值升至7～8時(shí)，投加混凝劑Al2(SO4)3和助凝劑PAM，處理后廢水大部分COD去除，廢水的可生化性大大提高，再采用后續(xù)生物處理后COD和色度均可以達(dá)標(biāo)排放。文檔編號C02F1/72GK101723489SQ20091023468公開日2010年6月9日申請日期2009年11月27日優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日發(fā)明者肖羽堂申請人:中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所