专利名称：用Fenton法代替活性染料染色后皂煮处理及染色废水脱色的制作方法
技术领域：
本发明属染液废水脱色的制备领域，特别是涉及一种用Fenton法代替活性染料染色 后皂煮处理及染液废水脱色的方法。
背景技术：
活性染料的固色率较其他染料高、染料的相容性和匀染性也很好，与同类型染料可以 相互拼色，溶解性能也好等很多优点提高了其实用性，也提高了该类染料的利用率。但其 印染废水中有机物含量高，可生化性差，且有一定的色度。
近来，高级氧化技术逐渐应用到废水处理中，高级氧化技术是一类能产生羟基自由基 等高活性物种，促进有害有机化合物的氧化。在高级氧化技术中，Fenton法由于其价格低 廉、无毒的特点，逐渐成为染料降解和脱色的主要应用方法。并且以标准Fenton试剂为基 础，人们将光、超声波、微波、电等引入，但类Fenton法的能耗较大，处理设备费用较高， 其工业化的广泛应用还是受限制的。
所谓的Fenton法是指H202在Fe"的催化作用下分解产生 OH,其氧化电位达到
2. 8V,是除元素氟外最强的无机氧化剂，它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成
小分子。同时，Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀，去除大量有机物。可见，Fenton试剂
在水处理中具有氧化和混凝两种作用。Fenton试剂在黑暗中就能降解有机物，节省了
设备投资，缺点是&02的利用率不高，不能充分矿化有机物。研究表明，利用Fe3+、 Mn2+
等均相催化剂和铁粉、石墨、铁、锰的氧化矿物等非均相催化剂同样可使&02分解产
生 0H,因其反应基本过程与Fenton试剂类似而称之为类Fenton体系。如用Fe"代
替Fe2+，由于Fe"是即时产生的，减少了 0H被Fe"还原的机会，可提高 0H的利用效
率。若在Fenton体系中加入某些络合剂(如(:2024—、 EDTA等)，可增加对有机物的去除率。
Fenton法在处理难降解有机废水时，具有一般化学氧化法无法比拟的优点，至今 已成功运用于多种工业废水的处理。用少量Fenton试剂对工业废水进行预处理，使废 水中的难降解有机物发生部分氧化，改变它们的可生化性、溶解性和混凝性能，利于后 续处理。另外，一些工业废水经物化、生化处理后，水中仍残留少量的生物难降解有机
物，当水质不能满足排放要求时，可采用Fenton法对其进行深度处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用Fenton法代替活性染料染色后皂煮处理及 染液废水脱色的方法，本发明的处理方法可以降低活性染料染色废水量，处理后的废水色 度低，脱色率可达到80%以上；处理温度高时，C0D去除率3(^以上，降低了污染物排放， 而且Fenton法染料的得色率比皂煮法较高，染色牢度未见改变。
本发明的一种用Fenton法代替活性染料染色后皂煮处理及染液废水脱色的方法，包
括
(1) 将活性染料在室温下入染，并加入30—80g/L元明粉促染，升温至40—8(TC， 染色10—30分钟后，加入12 — 20g/L碳酸钠固色30_60分钟；
(2) 活性染料染色完毕后，待染液温度降至室温一6(TC，用盐酸将pH调至3—6，使 用Fenton试剂进行Fenton法处理2 — 20分钟，取出布样，继续处理20—60分钟，用氢 氧化钠将pH调至8 —10，终止反应。
所述步骤(1)中的活性染料为市售X型、KE型、K型、KN型或M型等各类活性染料； 所述步骤(2)中的Fenton试剂为硫酸亚铁和过氧化氢，亚铁离子浓度为20_50mg/L,过 氧化氢与亚铁离子的摩尔比为100:1 — 280:1;
所述步骤(2)中的染液温度降至为40—6(TC;
所述步骤(1)中的染色温度为40、 60或8(TC。
本发明采用Femon法代替活性染料染色后皂煮处理，在减少水用量的同时降低活性 染料染色废水中的色度和COD值，达到排放要求；并且Fenton试剂的用量对活性染料的 染色效果影响不大，在某种程度上增加染色K/S值，降低能耗，达到工业化的目的。 有益效果
本发明的处理方法可以降低活性染料染色废水量，处理后的废水色度低，脱色率可达 到80%以上；处理温度高时，COD去除率可达到30X以上，降低了废水中COD，而且Fenton 法染料的得色率比皂煮法较高，染色牢度未见改变。
具体实施例方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而 不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人
员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。
实施例1
分别用lOOmL活性红KE—3B(2% owf)对两块4克纯棉织物在室温下入染，并用50g/L 的元明粉进行促染，升温至80'C后继续染色15分钟，后加17g/L的碳酸钠固色30分钟。 一块织物进行皂煮处理，2g/L净洗剂LR—2在9(TC下处理10分钟；另一块织物在染液中， 降低温度至室温，并用盐酸调节pH至3左右，加入lmL3g/L亚铁离子和lmL 30%过氧化 氢，处理2分钟将布取出，继续处理30分钟，用氢氧化钠调节pH至8—9，终止反应。
Fenton法处理后残液中活性红KE—3B浓度为73. 65mg/L，棉布K/S值为16. 182;皂 煮处理后残液中活性红KE—3B浓度为121. 37mg/L，棉布K/S值为13. 211,两种方法干摩 擦牢度可达4一5级，湿摩擦3—4级。应用Fenton法替代皂洗，使脱色率达到39. 32%， C0D值由64. 0976降到15.1984，去除率为76. 29%，同皂煮后COD值1040. 7600相比大大 降低。
实施例2
分别用100mL活性黄KE—4R(2% owf)对两块4克纯棉织物在室温下入染，并用50g/L 的元明粉进行促染，升温至80'C后继续染色15分钟，后加17g/L的碳酸钠固色30分钟。 一块织物进行皂煮处理，2g/L净洗剂LR—2在9(TC下处理10分钟；另一块织物在染液中， 调节温度至室温，并用盐酸调节pH至3左右，加入lmL3g/L亚铁离子和lmL 30%过氧化 氢，处理2分钟将布取出，继续处理30分钟，用氢氧化钠调节pH至8—9，终止反应。
Fenton法处理后残液中活性黄KE—4R浓度为130.51mg/L，棉布K/S值为10.942;皂 煮处理后残液中活性黄KE—4R浓度为151. 79mg/L，棉布K/S值为8. 589，两种方法干摩 擦牢度可达4_5级，湿摩擦3—4级。应用Fenton法替代皂洗，使脱色率达到14. 02%， C0D值由79. 9568降到76. 6528，去除率为4. 13%，同皂煮后COD值1511. 2496相比大大降 低。
实施例3
分别用100mL活性兰KE—R(2% owf)对两块4克纯棉织物在室温下入染，并用50g/L 的元明粉进行促染，升温至8CTC后继续染色15分钟，后加17g/L的碳酸钠固色30分钟。 一块织物进行皂煮处理，2g/L净洗剂LR—2在9(TC下处理10分钟；另一块织物在染液中， 调节温度至室温，并用盐酸调节pH至3左右，加入lmL3g/L亚铁离子和lmL 30%过氧化 氢，处理2分钟将布取出，继续处理30分钟，用氢氧化钠调节pH至8—9，终止反应。
Fenton法处理后残液中活性兰KE—R浓度为55. 16mg/L，棉布K/S值为10. 584;皂煮 处理后残液中活性兰KE—R浓度为82. 19mg/L，棉布K/S值为10. 199，两种方法干摩擦牢 度可达4-5级，湿摩擦3—4级。应用Fenton法替代皂洗，使脱色率达到32. 89%， COD 值由46.9168降到44. 2736，去除率为5. 63%，同皂煮后COD值842. 52相比大大降低。
实施例4
分别用lOOmL活性红KE—3B(2% owf)对两块4克纯棉织物在室温下入染，并用50g/L 的元明粉进行促染，升温至80'C后继续染色15分钟，后加17g/L的碳酸钠固色30分钟。 一块织物进行皂煮处理，2g/L净洗剂LR_2在90'C下处理10分钟；另一块织物在染液中， 将染液温度调至60°C，并用盐酸调节pH至3左右，加入lmL3g/L亚铁离子和lmL过氧化 氢，处理10分钟将布取出，继续处理30分钟，用氢氧化钠调节pH至8—9，终止反应。
Fenton法处理后残液中活性红KE—3B浓度为0. 01mg/L，棉布K/S值为16. 150;皂煮 处理后残液中活性红KE—3B浓度为119. 54mg/L，棉布K/S值为13. 015，两种方法干摩擦 牢度可达4一5级，湿摩擦3—4级。应用Fenton法替代皂洗，使脱色率达到99. 99%, COD 值由64.0976降到几乎为0，去除率达99%以上，同皂煮后COD值1040. 7600相比大大降 低。
实施例5
分别用lOOmL活性黄KE—4R (2% owf)对两块4克纯棉织物在室温下入染，并用50g/L 的元明粉进行促染，升温至8(TC后继续染色15分钟，后加17g/L的碳酸钠固色30分钟。 一块织物进行皂煮处理，2g/L净洗剂LR—2在9(TC下处理10分钟；另一块织物在染液中， 将染液温度调至60°C ，并用盐酸调节pH至3左右，加入lmL 3g/L亚铁离子和lmL过氧化 氢，处理10分钟将布取出，继续处理30分钟，用氢氧化钠调节pH至8—9，终止反应。
Fenton法处理后残液中活性黄KE—4R浓度为29. 38mg/L，棉布K/S值为11. 511;皂 煮处理后残液中活性红KE—3B浓度为126. 06mg/L，棉布K/S值为9. 127，两种方法干摩 擦牢度可达4一5级，湿摩擦3—4级。应用Fenton法替代皂洗，使脱色率达到80. 07%， C0D值由79.9568降到9. 912，去除率为87. 60%，同皂煮后COD值1511. 2496相比大大降 低。
实施例6
分别用100mL活性兰KE—R (2% owf)对两块4克纯棉织物在室温下入染，并用50g/L 的元明粉进行促染，升温至80'C后继续染色15分钟，后加17g/L的碳酸钠固色30分钟。 一块织物进行皂煮处理，2g/L净洗剂LR—2在9(TC下处理10分钟；另一块织物在染液中，
将染液温度调至60'C，并用盐酸调节pH至3左右，加入lmL3g/L亚铁离子和lmL过氧化 氢，处理10分钟将布取出，继续处理30分钟，用氢氧化钠调节pH至8—9，终止反应。
Fenton法处理后残液中活性兰KE—R浓度为10. 54mg/L，棉布K/S值为11. 596;皂煮 处理后残液中活性兰KE—R浓度为74. 12mg/L，棉布K/S值为9. 311，两种方法干摩擦牢 度可达4一5级，湿摩擦3—4级。应用Fenton法替代皂洗，使脱色率达到84. 77%， C0D 值由46.9168降到27. 0928，去除率为42. 25%，同皂煮后COD值842. 52相比大大降低。
权利要求
1. 用Fenton法代替活性染料染色后皂煮处理及染液废水脱色的方法，包括(1)将活性染料在室温下入染，并加入30—80g/L元明粉促染，升温至40—80℃，染色10—30分钟后，加入12—20g/L碳酸钠固色30—60分钟；(2)活性染料染色完毕后，待染液温度降至室温—60℃，用盐酸将pH调至3—6，使用Fenton试剂进行Fenton法处理2—20分钟，取出布样，继续处理20—60分钟，用氢氧化钠将pH调至8—10，终止反应。
2. 根据权利要求1所述的用Fenton法代替活性染料染色后皂煮处理及染液废水脱色的 方法，其特征在于所述步骤(1)中的活性染料为市售X型、KE型、K型、KN型或M型 等各类活性染料。
3. 根据权利要求1所述的用Fenton法代替活性染料染色后皂煮处理及染液废水脱色的 方法，其特征在于所述步骤(2)中的Fenton试剂为硫酸亚铁和过氧化氢，亚铁离子浓 度为20—50mg/L，过氧化氢与亚铁离子的摩尔比为100:1—280:1。
4. 根据权利要求1所述的用Fenton法代替活性染料染色后皂煮处理及染液废水脱色的 方法，其特征在于所述步骤(2)中的染液温度降至为40—6(TC。
5. 根据权利要求1所述的用Fenton法代替活性染料染色后皂煮处理及染液废水脱色的 方法，其特征在于所述步骤(1)中的染色温度为40、 60或80。C。
全文摘要
本发明涉及用Fenton法代替活性染料染色后皂煮处理及染液废水脱色的方法，包括(1)将活性染料在室温下入染，并加入30-80g/L元明粉促染，升温至40-80℃，染色10-30分钟后，加入12-20g/L碳酸钠固色30-60分钟；(2)活性染料染色完毕后，待染液温度降至室温-60℃，用盐酸将pH调至3-6，使用Fenton试剂进行Fenton法处理2-20分钟，取出布样，继续处理20-60分钟，用氢氧化钠将pH调至8-10，终止反应。本发明的处理方法可以降低活性染料染色废水量，处理后的废水色度低，脱色率可达到80％以上；处理温度高时，COD去除率可达到30％以上，降低了排污。
文档编号D06P1/38GK101392463SQ20081020242
公开日2009年3月25日 申请日期2008年11月7日 优先权日2008年11月7日
发明者刘红玉, 刘高峰, 阳 宋, 戎 李, 王建庆, 阎克路 申请人:东华大学