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有机染料工业废水降解剂及降解工艺制造技术

技术编号:34625941 阅读:18 留言:0更新日期:2022-08-20 09:34
本发明专利技术涉及废水处理领域,特别是涉及由有机染料污染造成的废水的处理领域,更为具体的说是涉及有机染料工业废水降解剂及降解工艺。通过将过一硫酸盐投入到氧化钙处理的碱性有机染料工业废水中,能够高效降解目标有机染料污染物。经实验,对于10mg/L、20mg/L、40mg/L的待测水样降解处理20min之后,亚甲基蓝的降解率分别达到86.88%、91.20%、94.45%,可以说明,本发明专利技术具有优异的降解效果。同时,由于氧化钙本身具有储量丰富、价格低廉、易于获得的优势,因此以氧化钙为基础的降解体系整体成本得到降低。同时,经试验,本发明专利技术公开的降解体系受阴离子干扰小,是一种更加稳定的降解体系。是一种更加稳定的降解体系。

【技术实现步骤摘要】
有机染料工业废水降解剂及降解工艺


[0001]本专利技术涉及废水处理领域,特别是涉及由有机染料污染造成的废水的处理领域,更为具体的说是涉及有机染料工业废水降解剂及降解工艺。

技术介绍

[0002]随着染料工业特别是有机染料化合物的迅速发展,由染料造成的废水逐渐呈现出组分复杂、抗光解、抗氧化、抗生物降解等特点。传统的工业废水处理方法包括吸附、混凝、氧化以及生物处理等,但是这些方法在面对新型染料产生的废水的处理中均不能获得很好的去除效果,使得染料工业废水的降解和处理成为有机污染废水处理领域中的难点问题之一。
[0003]高级氧化技术因其具有较高的处理效率,逐渐受到以有机物去除为主要目标的染料废水处理领域的关注,成为去除水体中难降解有机污染物的主要方法。该方法主要是利用具有强氧化性的自由基实现有机物的降解和去除。目前现有技术中应用比较多的是硫酸根自由基(SO4‑
·
)和羟基自由基(
·
OH)。譬如广泛使用的Fe
2+
/PMS体系。但是这些方法在面对碱性有机染料工业废水时却存在诸多问题,如降解成本提高、二次污染加重等。同时还需要特别说明的是,由于在碱性有机染料工业废水中存在着大量的阴离子,譬如氯离子,这些阴离子会大量消耗硫酸根自由基或羟基自由基等活性离子,使得降解效率显著降低。
[0004]因此,开发新的能够适用于碱性有机染料工业废水的降解剂及降解方法是本领域技术人员研究的热点和难点。

技术实现思路

[0005]鉴于上述难点,在本专利技术中所要解决的技术问题之一就是提供一种针对碱性有机物染料废水的降解剂,从能能够在低成本、绿色环保的前提下实现有机物染料废水的高效降解。
[0006]为了解决上述技术问题,本专利技术公开了一种染料废水降解剂,所述降解剂主要由过一硫酸盐(PMS)及氧化钙组成,所述过一硫酸盐在氧化钙处理下的溶液体系中发挥降解作用。
[0007]优选地,本专利技术还进一步公开了过一硫酸盐与氧化钙的投加摩尔比为1:(0.2

1.6),其中最为优选的投加摩尔比为1:1.25。
[0008]在此基础上,本专利技术还进一步提供了以上述过一硫酸盐和氧化钙为降解剂的染料工业废水降解工艺,包括以下步骤:
[0009]S1:将氧化钙分散至染料工业废水中,并充分搅拌;
[0010]S2:投入过一硫酸盐,常温下降解。这里所说的常温为15~25℃。
[0011]进一步优选地,所述降解工艺针对的目标污染物为亚甲基蓝。
[0012]进一步优选地,当目标污染物的浓度为10~40mg/L时,过一硫酸盐的投加浓度为2~10mmol/L。
[0013]进一步优选地,当目标污染物的浓度为10~40mg/L时,过一硫酸盐的投加浓度为6~8mmol/L。
[0014]作为优选,步骤S2中降解时间为20分钟。
[0015]本专利技术公开了一种新的降解剂,通过将过一硫酸盐投入到氧化钙处理的碱性有机染料工业废水中,能够高效降解目标有机染料污染物。经实验,对于10mg/L、20mg/L、40mg/L的待测水样降解处理20min之后,亚甲基蓝的降解率分别达到86.88%、91.20%、94.45%,可以说明,本专利技术具有优异的降解效果。同时,由于氧化钙本身具有储量丰富、价格低廉、易于获得的优势,因此以氧化钙为基础的降解体系整体成本得到降低。同时,经试验,本专利技术公开的降解体系受阴离子干扰小,是一种更加稳定的降解体系。
具体实施方式
[0016]为了更好的理解本专利技术,下面我们结合具体的实施例对本专利技术进行进一步的阐述。下面结合实施例对本专利技术进一步地详细描述,但是不能把它们理解为对本专利技术保护范围的限定。下述实施例中所用的试验材料,如无特殊说明,均可通过常规商业途径购买获得。
[0017]实施例1
[0018]首先利用超纯水在定容瓶配制浓度为20mg/L的亚甲基蓝储备液,模拟有机染料废水,检测pH为11左右,是碱性有机染料废水。
[0019]然后向亚甲基蓝储备液中加入氧化钙,使氧化钙终浓度为0.3g/L。
[0020]在磁力搅拌下,向混有0.3g/L氧化钙的亚甲基蓝储备液中加入200mg/L的过一硫酸盐,并使过一硫酸盐的终浓度为6mmol/L,室温(15℃左右)下,降解反应20分钟,检测亚甲基蓝浓度,得到亚甲基蓝降解率为97.13%。
[0021]实施例2
[0022]首先利用超纯水在定容瓶配制浓度为20mg/L的亚甲基蓝储备液,模拟有机染料废水,检测pH为11左右,是碱性有机染料废水。
[0023]然后向亚甲基蓝储备液中加入氧化钙,使氧化钙终浓度为0.42g/L。
[0024]在磁力搅拌下,向混有0.42g/L氧化钙的亚甲基蓝储备液中加入200mg/L的过一硫酸盐,并使过一硫酸盐的终浓度为6mmol/L,室温(15℃左右)下,降解反应20分钟,检测亚甲基蓝浓度,得到亚甲基蓝降解率为98.52%。
[0025]实施例3
[0026]首先利用超纯水在定容瓶配制浓度为20mg/L的亚甲基蓝储备液,模拟有机染料废水,检测pH为11左右,是碱性有机染料废水。
[0027]然后向亚甲基蓝储备液中加入氧化钙,使氧化钙终浓度为0.42g/L。
[0028]在磁力搅拌下,向混有0.42g/L氧化钙的亚甲基蓝储备液中加入200mg/L的过一硫酸盐,并使过一硫酸盐的终浓度为6mmol/L,室温(25℃左右)下,降解反应20分钟,检测亚甲基蓝浓度,得到亚甲基蓝降解率为91.20%。
[0029]实施例4
[0030]在本实施例中考察过一硫酸盐与氧化钙投加摩尔比对降解率的影响。
[0031]以实施例1为参考,区别仅为改变混合液中过一硫酸盐的浓度,使其浓度为1、2、4、
8、10mmol/L,20分钟后亚甲基蓝的降解率分别为63.42%、87.67%、93.46%、97.06%、96.53%。
[0032]实施例5
[0033]以实施例2为参考,区别仅为改变氧化钙的浓度,使其浓度为0、0.084、0.168、0.336、0.504、0.840g/L,也即分别为不添加氧化钙,以及CaO/PMS摩尔浓度比为0.25、0.5、1、1.5、2.5,20min后亚甲基蓝降解率分别达到63.02%、64.38%、93.80%、95.48%、97.44%、94.60%。
[0034]实施例6
[0035]以实施例2为参考,但是人工调节亚甲基蓝储备液酸碱度,使其pH值分别为3、7、9,在酸性、中性、碱性环境下分别进行降解,20min后亚甲基蓝降解率分别达到46.12%、93.32%、95.00%。
[0036]实施例7
[0037]以实施例3为参考,但是调整不同的亚甲基蓝储备液浓度,分别制作10mg/L和40mg/L的亚甲基蓝储备液进行实验,20min后亚甲基蓝降解率分别达到86.88%、94.45%。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.有机染料工业废水降解剂,其特征在于:所述降解剂主要由过一硫酸盐(PMS)及氧化钙组成,所述过一硫酸盐在氧化钙处理下的溶液体系中发挥降解作用。2.根据权利要求1所述的有机染料工业废水降解剂,其特征在于:过一硫酸盐与氧化钙的投加摩尔比为1:(0.2

1.6)。3.根据权利要求1所述的有机染料工业废水降解剂,其特征在于:过一硫酸盐与氧化钙的投加摩尔比为1:1.25。4.应用权利要求1至3中任意一项所述的降解剂的有机染料工业废水降解工艺,其特征在于,包括以下步骤:S1:将氧化钙分散至有机染料工业废水中,并充分搅...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗景阳刘昕怡杜韦程晓世黄文轩王凤方世玉方芳冯骞操家顺
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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