一种降解甲基紫废水的方法技术

本发明专利技术公开了一种降解甲基紫废水的方法，该方法首先将甲基紫废水格栅沉沙，然后将甲基紫废水加热至10‑60℃，调节pH至2‑7，1小时后过滤，将过滤得到的滤液电解，采用铂片、铁、铜、金、钌、钯、石墨、铅、BDD电极中的一种作为氧化电极，采用饱和甘汞电极做参比电极，在氧化电压为1.0‑1.5V的条件下电化学氧化溶液两分钟，加入适量自由基捕获剂，使之与电解产物发生电聚合反应，生成沉淀；过滤得到澄清的液体。相比于其它降解甲基紫的方法，本方法可以使甲基紫由于电化学氧化生成的小分子碎片与自由基捕获剂结合生成一系列沉淀，在电极上发生电聚合反应生成聚合物，大大减少降解时间和电解能耗以及废水中COD值。

【技术实现步骤摘要】
一种降解甲基紫废水的方法
本专利技术属于环境保护领域，特别涉及一种降解甲基紫废水的方法。
技术介绍
甲基紫，分子式为C23H31ClN2O3，分子量为479.029。是一种具有鲜艳桃红色人工合成的碱性染料，广泛地用于造纸工业和印染行业，如打字纸、蜡光纸、羽毛制品、麦秆和皮革等的染色。甲基紫在溶液中有强烈的荧光，稳定性好，废水色度高,可生化性较差，在陆地和水生生态系统中的生物积累对环境和人类健康都有影响。因此，对甲基紫废水进行处理已成为当务之急。目前研究的降解甲基紫方法有吸附法、化学氧化法、Fenton法、电化学氧化法和光催化法等。采用吸附剂吸附甲基紫，要求复杂的前处理且脱色率相对较低；化学氧化法，采用氧化剂氧化甲基紫，容易造成二次污染；电化学氧化法快速且简单，但由于能耗高、耗电量大而很难广泛应用。Fenton法和光催化法利用生成的羟基自由基氧化甲基紫，其中以光催化降解甲基紫研究最多，这种方法降解较为彻底，但速率很低，降解时间较长，降解过程复杂，反应条件难于控制，耗费较大的能量，难以满足工业企业生产要求，且溶液中的COD脱除效率较差，很难在实际废水处理中大规模应用。苯胺类衍生物是一种能用电化学方法引发聚合反应的单体,它们在电极上容易生成苯胺自由基，苯胺自由基进攻染料分子甲基紫，生成分子量更大的有机分子，随着分子量的增大，其溶于水的能力大大降低，进而从水中沉淀出来，多余的苯胺类衍生物也可以自行相互聚合生成聚苯胺，从水中沉淀，因此可以快速净化水质，去除水中污染物。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种降解甲基紫废水的方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种降解甲基紫废水的方法，该方法包括以下步骤：(1)将甲基紫废水格栅沉沙；(2)将步骤(1)处理后的甲基紫废水加热至10-60℃，调节pH至2-7，1小时后过滤，得到滤液；(3)以步骤(2)处理后的滤液为电解液，采用铂、铁、铜、金、钌、钯、石墨、铅、BDD电极中的一种作为氧化工作电极，采用饱和甘汞电极为参比电极，石墨电极为对电极，在氧化电压为1.0-1.5V的条件下，氧化两分钟，加入自由基捕获剂，此时电解产生的断裂小分子自由基与自由基捕获剂结合生成絮状沉淀；将氧化后的电解液滤膜过滤，得到澄清的液体。进一步地，所述步骤3中，自由基捕获剂选自苯胺、苯甲胺和苯乙胺，自由基捕获剂的加入量为0.2-2毫升/升废水。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用电解法降解甲基紫,生成分子碎片一部分沉淀出来，一部分与加进电解液中的苯胺等物质发生反应生成类聚苯胺化合物沉淀出来，在很短的时间内降低了废水的COD值。与光催化或高压电方法相比，本专利技术大大减少了降解时间和电解能耗。适合大规模工业废水的前期快速预处理。具体实施方式本专利技术将甲基紫废水(C＝100mg·dm-3)，经过格栅沉淀后，调节溶液pH值，沉淀过滤去除溶液中生成的Fe(OH)2、Fe(OH)3等金属氢氧化物沉淀后，在电解池中电化学氧化甲基紫废水，并加入自由基捕获剂苯胺等物质，直至生成沉淀；过滤沉淀。甲基紫在阳极容易发生电聚合反应，生成类似苯胺的聚合物沉淀，大大降低了溶液的COD值，显著减少了降解需要消耗的电能和时间。与本工艺相近的微生物法，其COD值大约为60-400mg·dm-3，而采用电聚合法降解甲基紫废水，溶液COD值最低仅为14mg·dm-3左右。本专利技术通过以下两个途径降解废水中的甲基紫：途径1：电聚合反应途径2：小分子碎片与苯胺聚合反应具体来说，本专利技术降解甲基紫废水的方法包括以下步骤：(1)将甲基紫废水格栅沉沙；(2)将步骤(1)处理后的甲基紫废水加热至10-60℃，调节pH至2-7，1小时后过滤；废水中的Fe2+、Fe3+，Ca2+等离子在这个环境中形成沉淀，过滤，将过滤得到的滤液进行下一步处理；(3)以步骤(2)处理后的滤液为电解液，采用铂片、铁、铜、金、钌、钯、石墨、铅、BDD电极中的一种为氧化电极，采用饱和甘汞电极做参比电极，在氧化电压为1.0-1.5V的条件下氧化两分钟，加入自由基捕获剂苯胺等物质，甲基紫废水发生电聚合反应，生成沉淀；将氧化反应后的电解液滤膜过滤，得到澄清的液体。实施例1(1)将甲基紫(C＝100mg·dm-3)废水格栅沉沙；(2)将步骤(1)处理后的甲基紫废水加热至15℃，调节pH至5，1小时后过滤；废水中的Fe2+、Fe3+，Ca2+等形成沉淀，并被滤去，将过滤得到的滤液进行下一步处理；(3)以步骤(2)处理后的滤液为电解液，采用铂电极为氧化电极，采用饱和甘汞电极做参比电极，然后同时滴加苯胺溶液0.2毫升/升废水，在氧化电压为1.3V的条件下氧化两分钟，甲基紫废水发生电聚合反应，生成沉淀。将氧化后的电解液滤膜过滤，得到澄清的溶液；通过本实施例降解后得到澄清的液体，检测COD为15mg·dm-3。实施例2(1)将甲基紫(C＝100mg·dm-3)废水格栅沉沙；(2)将步骤(1)处理后的甲基紫废水加热至15℃，调节pH至7，1小时后过滤；废水中的Fe2+、Fe3+，Ca2+等形成沉淀，并被滤去，将过滤得到的滤液进行下一步处理；(3)以步骤(2)处理后的滤液为电解液，采用金电极为氧化电极，采用饱和甘汞电极做参比电极，然后同时滴加苯胺溶液0.4毫升/升废水，在氧化电压为1.1V的条件下氧化两分钟，甲基紫废水发生电聚合反应，生成沉淀。将氧化后的电解液滤膜过滤，得到澄清的液体；通过本实施例降解后得到澄清的液体，检测COD为50mg·dm-3。实施例3(1)将甲基紫(C＝100mg·dm-3)水格栅沉沙；(2)将步骤(1)处理后的甲基紫废水加热至25℃，调节pH至6，1小时后过滤；废水中的Fe2+、Fe3+，Ca2+等形成沉淀，并被滤去，将过滤得到的滤液进行下一步处理；(3)以步骤(2)处理后的滤液为电解液，采用石墨电极为氧化电极，采用饱和甘汞电极做参比电极，然后同时滴加苯甲胺溶液0.4毫升/升废水，在氧化电压为1.2V的条件下氧化两分钟，甲基紫废水发生电聚合反应，将氧化后的电解液滤膜过滤，得到澄清的溶液；通过本实施例降解后得到澄清的液体，检测COD为45mg·dm-3。实施例4(1)将甲基紫(C＝100mg/L)废水格栅沉沙；(2)将步骤(1)处理后的甲基紫废水加热至30℃，调节pH至2，1小时后过滤；废水中的Fe2+、Fe3+，Ca2+等形成沉淀，并被滤去，将过滤得到的滤液进行下一步处理；(3)以步骤(2)处理后的滤液为电解液，采用钌电极为氧化电极，采用饱和甘汞电极做参比电极，然后同时滴加苯乙胺溶液0.5毫升/升废水，在氧化电压为1.2V的条件下氧化两分钟，甲基紫废水发生电聚合反应，生成沉淀。将沉淀滤膜过滤，得到澄清的液体；通过本实施例降解后得到澄清的液体，检测COD为45mg·dm-3。实施例5(1)将甲基紫(C＝100mg·dm-3)废水格栅沉沙；(2)将步骤(1)处理后的甲基紫废水加热至30℃，调节pH至4，1小时后过滤；废水中的Fe2+、Fe3+，Ca2+发生沉淀，并被滤去，将过滤得到的滤液进行下一步处理；(3)以步骤(2)处理后的滤液为电解液，采用钯电极为氧化电极，采用饱和甘汞电极做参比电极，然后同时滴加苯乙胺溶液0.5毫升/升废水，在氧化电压为1.1V的条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降解甲基紫废水的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将甲基紫废水格栅沉沙。(2)将步骤1处理后的甲基紫废水加热至10‑60℃，调节pH至2‑7，1小时后过滤，得到滤液。(3)以步骤2处理后的滤液为电解液，采用铂、铁、铜、金、钌、钯、石墨、铅、BDD电极中的一种作为氧化工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，石墨电极为对电极，在氧化电压为1.0‑1.5V的条件下，氧化2分钟，加入自由基捕获剂，此时电解产生的断裂小分子自由基与自由基捕获剂结合生成絮状沉淀；将氧化后的电解液用滤膜过滤，得到澄清的液体。

【技术特征摘要】
1.一种降解甲基紫废水的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将甲基紫废水格栅沉沙。(2)将步骤1处理后的甲基紫废水加热至10-60℃，调节pH至2-7，1小时后过滤，得到滤液。(3)以步骤2处理后的滤液为电解液，采用铂、铁、铜、金、钌、钯、石墨、铅、BDD电极中的一种作为氧化工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，石墨电极为对电极，在氧化电压为1.0-1.5V的条件下，氧化2分钟，加入自由基捕获剂，此时电解产生的断裂小分子自由基与自由基捕获剂结...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莉，王俊波，潘华，
申请(专利权)人：浙江树人学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33