专利名称：：用钢渣吸附处理染料废水的方法
技术领域：
：本发明属于工业废水处理及资源化利用领域，涉及一种用炼钢废弃物一钢渣对染料废水的吸附处理技术。
背景技术：
：染料废水具有色泽深、臭味大、COD含量高、成分复杂且多变的特点，含有多种生物毒性大、难以降解的物质，可生化性差，废水中的染料能吸收光线，降低水体透明度，大量消耗水体中氧，造成水体缺氧，破坏水体自净，是目前难处理的有机废水之一。在染料废水处理中，吸附法由于所需采用的工艺操作简单，应用十分广泛，传统的活性炭吸附剂成本高且再生困难。钢渣是炼钢生产中仅次于高炉渣的第二大固体副产品，约占粗钢产量的12%15%，主要的化学成分有CaO、Si02、AlA、FeO、FeA、MgO等，场发射扫描电镜显示，其表面是粗糙且边缘不齐的层叠状结构，粗糙表面可增大钢渣与溶液中污染物质的接触面积，有利于钢渣吸附去除污染物质，具有良好的吸附性能。对钢渣浸出液进行浸出毒性测定，结果表明各项指标均未超过限定范围，不会造成环境生态风险。
发明内容本发明的目的是提供一种处理染料废水的方法，尤其是含有刚果红、孔雀石绿染料的废水的处理方法，处理后的出水几乎不含染料物质，吸附过染料的钢渣表面紧密结合了染料物质，不需要运用洗脱剂解吸再生，可直接进入工业废弃物处理处置系统，用作建筑材料，不会存在生态风险造成二次污染。本发明的目的是通过以下技术方案解决的利用钢渣表面粗糙且边缘不齐呈层叠状结构的特点，本发明采用钢渣吸附处理刚果红、孔雀石绿染料废水，具体方法步骤如下，按以下步骤顺序进行1.将钢渣研磨、筛选，称取一定质量钢渣置于反应瓶中；2.量取染料废水加入反应瓶中；3.将反应瓶置于振荡器中充分混合；4.固液分离，分离出废钢渣，得到处理出水。步骤1中，粒径的大小是处理效果的关键，钢渣研磨后，其粒径以小于30目为佳，若粒径过大处理效果将受到影响，若条件允许，粒径越小处理效果越好；步骤2中的染料已证实有显著处理效果的有阴离子双偶氮直接染料刚果红、碱性阳离子染料孔雀石绿，同样可以处理类似染料；另，钢渣对活性翠蓝染料废水、碱性品红染料废水、结晶紫具有较好的吸附性能，适当的条件下脱色率达98.9%;步骤3中，钢渣与污染物质的质量比是应该控制的处理条件，使系统中钢渣/刚果红质量比不小于375:l，钢渣/孔雀石绿质量比不小于20:1，若选取较大的钢渣/污染物质质量比可以縮短反应时间，若选取的钢渣/污染物质质量比较大，将会影响处理效果；该步骤中的反应温度不需调节，在室温下进行即可；该步骤中的pH值不需调节。步骤4中，固液分离的方法可选范围很多，可采用沉淀或离心分离，并将废钢渣按照常规方法脱水，进行回收。本发明有益效果是(1)钢渣对刚果红吸附效果很好，去除率均可达97.0%以上；钢渣对孔雀石绿的吸附效果更好，去除率达到99%以上，最大吸附量可以达到将近50mg/g。(2)整个处理过程不需人为调节废水pH值，处理效果稳定。(3)从红外光谱(FTIR)与场发射电镜扫描(SEM)对钢渣吸附刚果红、孔雀石绿这两种染料的分析可以看出，污染物均吸附沉淀在了钢渣表面，对刚果红、孔雀石绿的吸附后形成复杂的钢渣/染料复合体，并为较稳定的晶体状态，不会存在对环境的二次污染。(4)本技术既能回用工业废弃物钢渣，又能大幅度降低染料废水处理成本，达到了"以废治废"的效果。具体实施例方式结合以下具体实施例，对本发明进行进一步说明。实施例1称取一定质量的不同粒径钢渣于250mL玻璃锥形瓶中，再量取100mL的刚果红、孔雀石绿溶液。转速为150rpm，反应温度为30±2°C。回旋振荡反应一定时间后取样，在3500rpm条件下离心10min，过0.45ym纤维素膜后测定滤液中染料浓度。染料浓度用紫外/分光光度计测定，刚果红的最大吸收波长为497nm，孔雀石绿的最大吸收波长为664nm。收集并回收吸附了污染物质的钢渣。表1钢渣对不同浓度染料废水处理效果<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>实施例2称取30g/L的30目钢渣于250mL玻璃锥形瓶中，再量取100mL浓度为50mg/L的刚果红溶液。在不同转速、温度条件下。其中，钢渣与刚果红染料质量比为eoo:i。回旋振荡反应一定时间后取样，在3500rpm条件下离心10min，过0.45ym纤维素膜后测定滤液中染料浓度。染料浓度用紫外/分光光度计测定，刚果红的最大吸收波长为497nm。收集并回收吸附了污染物质的钢渣。表2钢渣在不同转速、温度条件下对刚果红染料废水处理效果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>本发明将钢渣作为吸附剂处理染料废水，去除效果很好，可以将刚果红、孔雀石绿等染料几乎完全去除，且污染物与钢渣为晶体状态紧密结合，不会造成二次污染。上述对实施例的描述是为便于该
技术领域：
的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，例如增大钢渣与染料浓度比、减小钢渣粒径等，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。以上发明条件若在产业上应用，可根据实际情况调整反应条件。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。权利要求一种处理染料废水的方法，其特征在于包括以下步骤(1).将钢渣研磨、筛选，并置于反应器中；(2).取染料废水加入反应器中；(3).使钢渣与染料废水充分混合；(4).固液分离，分离出废钢渣，得到处理出水。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中，钢渣研磨后的其粒径小于30目。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中所述染料包括阴离子双偶氮直接染料刚果红、碱性阳离子染料孔雀石绿、活性翠蓝、碱性品红、结晶紫。4.根据权利要求l所述的方法，其特征在于步骤(2)中，所述染料是刚果红，系统中钢渣与刚果红质量比不小于375:1。5.根据权利要求l所述的方法，其特征在于步骤(2)中，所述染料是孔雀石绿，系统中钢渣与孔雀石绿质量比不小于20:1。6.根据权利要求l所述的方法，其特征在于步骤(4)中，固液分离采用沉淀的方法或离心分离的方法。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过增加钢渣/染料质量比来提高处理速度、增加吸附效果。全文摘要一种用钢渣吸附处理染料废水的方法，包括以下步骤将钢渣研磨、筛选，并置于反应器中；取染料废水加入反应器中；使钢渣与染料废水充分混合；固液分离，分离出废钢渣，得到处理出水。依据本发明可将钢渣作为廉价吸附剂用于处理染料废水，尤其是含刚果红、孔雀石绿的染料废水，利用钢渣表面粗糙且边缘不齐呈层叠状的结构，吸附处理染料物质的效果很好，去除率可达97％以上。整个处理过程不需要调节体系pH值，处理效果稳定。刚果红、孔雀石绿这两种染料被钢渣吸附后形成了复杂的钢渣/染料复合体，并为较稳定的晶体状态，不会造成二次污染。本技术既可以高效、简单、低成本的处理染料废水，还能回用工业废弃物钢渣，达到“以废治废”的效果。文档编号C02F1/28GK101767842SQ20091004491公开日2010年7月7日申请日期2009年1月6日优先权日2009年1月6日发明者周琪,王帅,谢丽申请人:同济大学