一种利用紫外线处理偶氮染料废水的方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种利用紫外线处理偶氮染料废水的方法。【【背景技术】】
[0002]纺织印染行业污染严重，2013年排放废水量占到工业废水排放总量的11%。印染废水具有高CODcr、高色度、有机物成分复杂的特点。含有大量的难生物降解物质如染料等。偶氮染料是应用最为广泛的一种合成染料，占有机染料产品总量的60%?70%。因此处理偶氮染料废水的技术受到广泛关注。传统的染料废水处理技术包括吸附法、混凝沉淀法、生物法等。吸附法不需投加药剂，操作简便，处理效率高，缺点是吸附剂易饱和、费用高。混凝沉淀法一般很难使得印染废水达标排放，通常要与其他工艺结合使用。生物法处理费用低，但是难以降解一些合成的大分子有机物，对染料废水的COD和脱色率很低。近年来，高级氧化技术如臭氧法、芬顿法以及紫外线/过氧化氢降解偶氮染料显示出优势。但是臭氧技术在应用中投加量大，价格贵，芬顿技术在应用中存在污泥难处理的问题，对环境造成二次污染。紫外线/过氧化氢所需紫外线剂量高，过氧化氢运行过程中不稳定，成本投入大。
【
【发明内容】
】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种利用紫外线处理偶氮染料废水的方法，以提高偶氮染料降解的效果。
[0004]一种利用紫外线处理偶氮染料废水的方法，包括如下步骤:
[0005]在偶氮染料废水中直接或间接加入次氯酸；
[0006]利用紫外线对加入了次氯酸的偶氮染料废水进行照射。
[0007]在一个实施例中，
[0008]通过在所述偶氮染料废水中加入次氯酸盐或氯气，从而使所述偶氮染料废水中产生次氯酸。
[0009]在一个实施例中，
[0010]所述次氯酸盐是次氯酸钠。
[0011]在一个实施例中，
[0012]通过增加次氯酸的质量浓度增强降解偶氮染料的效果。
[0013]在一个实施例中，
[0014]通过增加紫外线的照射剂量增强降解偶氮染料的效果。
[0015]在一个实施例中，
[0016]偶氮染料为单偶氮染料或多偶氮染料。
[0017]在一个实施例中，
[0018]偶氮染料的质量浓度为20mg/L，所述次氯酸中有效氯的含量为5mg/L，所述紫外线的剂量在60mJ/cm2至960mJ/cm 2之间。
[0019]有效氯含量的实质是指，单位质量的含氯化合物中所含氧化态氯的氧化能力相当于多少纯净氯的氧化能力。
[0020]在一个实施例中，
[0021]所述紫外线的剂量为720mJ/cm2。
[0022]在一个实施例中，
[0023]所述偶氮染料的质量浓度为20mg/L，所述次氯酸中有效氯的含量在2mg/L至20mg/L 之间。
[0024]在一个实施例中，
[0025]所述次氯酸中有效氯的含量为10mg/L。
[0026]本利用紫外线处理偶氮染料废水的方法，偶氮染料降解效果好，能量消耗低，水处理成本低，不会对环境造成新的污染。
【【附图说明】】
[0027]图1是本发明一种实施例与两个对比例活性红染料的脱色率-时间曲线对比图；
[0028]图2是本发明一种实施例与对比例2的脱色率-氯投加量曲线对比图；
[0029]图3是本发明一种实施例与两个对比例的经过处理后的活性红染料吸光度-波长曲线对比图。
【【具体实施方式】】
[0030]以下对发明的较佳实施例作进一步详细说明。
[0031]对比例1:单独紫外线照射
[0032]在烧杯中加入20mg/L偶氮染料一活性红染料(RR2)溶液，利用紫外平行光束照射仪发射紫外线，紫外灯光强采用UV-C紫外辐照计测量，测定为2mW/cm2，而活性红染料溶液接收到的紫外线照射的总剂量则为2mW/cm2乘以时间，反应10分钟后，取样，测定烧杯中溶液的脱色率，然后绘制出脱色率与时间(紫外线照射剂量)的关系图，如图1中的曲线T3所示。并使用紫外-可见分光光度计测定活性红染料的原始吸光度和经过本对比例I的方法处理后的吸光度，如图3所示，LI表示活性红染料的原始吸光度曲线，L2表示经过本对比例I的方法处理后的吸光度曲线。
[0033]对比例2:氯氧化
[0034]烧杯中加入20mg/L RR2溶液，然后在烧杯中加入次氯酸钠溶液(次氯酸钠溶液浓度很高，加入的体积很小)，使氯投加量为5mg/L。暗环境下反应10分钟后，立即加入100 μ L10g/LNa2S(V^液脱氯(以防止存在可能存在剩余的自由氯，在取样后继续反应，导致在测试过程中脱色率仍在继续变化，从而造成脱色率的结果不准确)，然后取样，然后绘制出脱色率与反应时间的关系图，如图1中的曲线T2所示，并使用紫外-可见分光光度计测定活性红染料的原始吸光度和经过本对比例2的方法处理后的吸光度，如图3示，L3表示经过本对比例2的方法处理后的吸光度曲线。
[0035]实施例1:紫外线/氯高级氧化
[0036]配制20mg/L的活性红染料溶液，在烧杯内的10mL溶液中加入次氯酸钠溶液，使溶液中有效氯含量为5mg/L。紫外平行光束照射仪发射紫外线，紫外灯光强采用UV-C紫外辐照计测量，测定为2mW/cm2。将烧杯置于紫外平行光束照射仪下，照射lOmin，再将烧杯从紫外灯下取出，立即加入100 μ LlOgzlNa2SO3S液脱氯，然后取样，测定烧杯中溶液的脱色率，然后绘制出时间(紫外线照射剂量)与脱色率的关系图，如图1所示的曲线Tl所示。并使用紫外-可见分光光度计测定活性红染料的原始吸光度和经过本实施例1的方法处理后的吸光度，如图3示，经过本实施例1的方法处理后的吸光度曲线L4。
[0037]由图1可以看出，如对比例I单独采用紫外线对活性红染料进行照射处理，活性红染料的脱色率随着时间(紫外线照射剂量)的增加，脱色率并没有产生明显变化，即活性红染料并没有降解。而采用对比例2，单独采用氯氧化对活性红染料进行降解处理，活性红染料的脱色率随着时间的增加，脱色率虽有明显变化，但是脱色率并不高，在40%左右以下。而当采用实施例3中的紫外线/氯高级氧化，脱色率显著提高，并且比单独采用对比例I和对比例2得到的脱色率之和还要高出很多，由此可见，紫外线和氯氧化在共同作用降解活性红染料的过程中，起到了协同作用。进一步分析，是由于紫外线和次氯酸协同作用，使次氯酸产生羟基自由基(.οη)和氯自由基(.α)攻击、破坏偶氮染料的偶氮双键，使难降解的偶氮类发生降解，从而脱色率显著提高。
[0038]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
【主权项】
1.一种利用紫外线处理偶氮染料废水的方法，其特征是，包括如下步骤: 在偶氮染料废水中直接或间接加入次氯酸； 利用紫外线对加入了次氯酸的偶氮染料废水进行照射。2.如权利要求1所述的利用紫外线处理偶氮染料废水的方法，其特征是， 通过在所述偶氮染料废水中加入次氯酸盐或氯气，从而使所述偶氮染料废水中产生次氯酸。3.如权利要求2所述的利用紫外线处理偶氮染料废水的方法，其特征是， 所述次氯酸盐是次氯酸钠。4.如权利要求1所述的利用紫外线处理偶氮染料废水的方法，其特征是， 通过增加次氯酸的质量浓度增强降解偶氮染料的效果。5.如权利要求3或4所述的利用紫外线处理偶氮染料废水的方法，其特征是， 通过增加紫外线的照射剂量增强降解偶氮染料的效果。6.如权利要求1所述的利用紫外线处理偶氮染料废水的方法，其特征是， 偶氮染料为单偶氮染料或多偶氮染料。7.如权利要求1所述的利用紫外线处理偶氮染料废水的方法，其特征是， 偶氮染料的质量浓度为20mg/L，所述次氯酸中有效氯的含量为5mg/L，所述紫外线的剂量在60mJ/cm2至960mJ/cm 2之间。8.如权利要求7所述的利用紫外线处理偶氮染料废水的方法，其特征是， 所述紫外线的剂量为720mJ/cm2。9.如权利要求1所述的利用紫外线处理偶氮染料废水的方法，其特征是， 偶氮染料的质量浓度为20mg/L，所述次氯酸中有效氯的含量在2mg/L至20mg/L之间。10.如权利要求9所述的利用紫外线处理偶氮染料废水的方法，其特征是， 所述次氯酸中有效氯的含量为10mg/L。
【专利摘要】本发明公开了一种利用紫外线处理偶氮染料废水的方法，包括如下步骤：在偶氮染料废水中直接或间接加入次氯酸；利用紫外线对加入了次氯酸的偶氮染料废水进行照射。紫外线和次氯酸协同作用，使次氯酸产生羟基自由基(·OH)和氯自由基(·Cl)攻击、破坏偶氮染料的偶氮双键，使难降解的偶氮类发生降解。本利用紫外线处理偶氮染料废水的方法，偶氮染料降解效果好，能量消耗低，水处理成本低，不会对环境造成新的污染。
【IPC分类】C02F1/32, C02F1/76, C02F103/30
【公开号】CN104944513
【申请号】CN201510366507
【发明人】吴乾元, 李越, 胡洪营, 王文龙, 王婷
【申请人】清华大学深圳研究生院
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月26日