CN103288183B - 一种利用铁炭微电解技术处理酸性橙ⅱ染料废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用铁炭微电解技术处理酸性橙Ⅱ染料废水的方法，包括如下步骤：(1)调节酸性橙Ⅱ染料废水的pH值为2～10；(2)在废水中加入铁、炭和硅藻土，其中，Fe/C的质量比为1～8，Fe/硅藻土的质量比为30～10，炭颗粒5～70目，反应时间为20～200min；(3)反应结束后进行离心处理，离心时间5～20min。本发明的优点为在铁、炭填料中增加硅藻土，从而降低铁炭填料的堵塞程度、提高微电解效率，使得废水的脱色率和COD去除率达到95％以上；另外，铁、炭之间自发形成原电池，不需要额外能耗；本发明使用的设备简单，占地面积小，操作方便，产生的污泥量少，对环境无二次污染。

Description

一种利用铁炭微电解技术处理酸性橙Ⅱ染料废水的方法
技术领域
本发明涉及一种酸性橙Ⅱ染料废水的处理方法，尤其涉及一种利用铁炭微电解技术处理酸性橙Ⅱ染料废水的方法。
背景技术
酸性橙Ⅱ，又称酸性金黄Ⅱ、酸性艳橙GR，是以对氨基苯磺酸和2－萘酚为原料，将对氨基苯磺酸重氮化，与2－萘酚偶合得产物，经盐析，过滤，干燥，粉碎得成品，主要用于羊毛、蚕丝、锦纶的染色及其织物的直接印花，色泽鲜艳，匀染性好，但坚牢度较差，也用于皮革、纸张及生物制品的着色，纯品可作为食用色素，还可用作指示剂。由于其分子结构中含有偶氮、苯环以及萘环结构，使得这类染料废水毒性大，甚至致癌、致肿瘤。染料生产过程中流失的物料及地面冲刷水等产生了大量的废水，这类废水一般具有高CODCr、高色度、高含盐量、难生化降解的特点，再加上染料废水间歇性排放、水质水量随时间变化较大，使得废水组分复杂，增加了废水处理上的难度，即使在染料组分很低的情况下排入水体，就会造成相当严重的环境污染问题，因此必须对其加以处理。传统处理工艺有活性炭吸附法、生物降解法以及加药吸附法。然而活性炭吸附法的成本高，活性炭的难以再生，不经济；加药吸附法的效率低且产生二次污染；生物降解法也不尽如人意，在降解过程中由于此类废水的毒性高，从而导致生物中毒而无法进一步起到处理效果。另外还有微电解法，但是其主要存在的问题是铁炭填料板结严重，造成填料堵塞，被堵塞的填料无法形成微原电池，即铁炭填料的利用率降低。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种填料不易堵塞、废水脱色率和COD去除率提高、不消耗电能且经济环保的处理酸性橙Ⅱ染料废水的方法。
技术方案：本发明涉及的一种利用铁炭微电解技术处理酸性橙Ⅱ染料废水的方法，包括如下步骤：
（1）调节酸性橙Ⅱ染料废水的的pH值为2～10；
（2）在废水中加入铁、炭和硅藻土，其中，Fe/C的质量比为1～8，Fe/硅藻土的质量比为30～10，炭颗粒5～70目，反应时间为20～200min；
（3）反应结束后进行离心处理，离心时间5～20min。
其中，步骤（1）中，酸性橙Ⅱ染料废水的的pH值为4～8。步骤（2）中，铁的投加量为30～200g/L，Fe/C的质量比为3～6，Fe/硅藻土的质量比为25～12，炭颗粒10～50目，铁屑来自工厂废弃的铁刨花，反应时间为50～120min。步骤（3）中，离心时间为8～15min。步骤（2）之前，用碱清洗铁和炭。
反应机理：微电解池中以铁屑和炭为填料，在铁和炭之间形成无数个微小原电池，形成多种电化学反应，通过还原氧化、铁离子絮凝和吸附作用实现对废水处理，降低废水中二价铜的含量；硅藻土是一种吸附能力较高的添加剂，该添加剂能吸附微电解过程中产生的氢氧化铁吸附絮体，使得这些氢氧化铁吸附絮体形成尺寸较大、比表面积高的吸附絮体，这些吸附絮体从铁炭填料表面脱离，团聚在硅藻土表面，这一定程度上降低了铁炭微电解的板结问题。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点为在铁、炭填料中增加硅藻土，从而降低铁炭填料的堵塞程度、提高微电解效率，使得废水的脱色率和COD去除率达到95%以上；另外，铁、炭之间自发形成原电池，不需要额外能耗且铁炭价格低廉；本发明使用的设备简单，占地面积小，操作方便，产生的污泥量少，对环境无二次污染。
具体实施方式：
实施例1：废水中酸性橙Ⅱ含量100mg/L，调节废水pH值为2，Fe的投加量为200g/L,Fe/C质量比为1，炭颗粒70目，Fe/硅藻土质量比为10，反应时间120min，反应结束后离心15min，然后测定吸光度，处理后的废水的脱色率为98.2%，COD去除率为97.3%。
实施例2：废水中酸性橙Ⅱ含量100mg/L，调节废水pH值为4，Fe的投加量为150g/L,Fe/C质量比为3，炭颗粒50目，Fe/硅藻土质量比为12，反应时间200min，反应结束后离心20min，然后测定吸光度，处理后的废水的脱色率为97.0%，COD去除率为96.3%。
实施例3：废水中酸性橙Ⅱ含量100mg/L，调节废水pH值为6，Fe的投加量为80g/L,Fe/C质量比为5，炭颗粒30目，Fe/硅藻土质量比为18，反应时间80min，反应结束后离心12min，然后测定吸光度，处理后的废水的脱色率为96.8%，COD去除率为96.0%。
实施例4：废水中酸性橙Ⅱ含量100mg/L，调节废水pH值为8，Fe的投加量为60g/L,Fe/C质量比为8，炭颗粒10目，Fe/硅藻土质量比为25，反应时间50min，反应结束后离心8min，然后测定吸光度，处理后的废水的脱色率为96.0%，COD去除率为96.0%。
实施例5：废水中酸性橙Ⅱ含量100mg/L，调节废水pH值为10，Fe的投加量为30g/L,Fe/C质量比为6，炭颗粒5目，Fe/硅藻土质量比为30，反应时间20min，反应结束后离心5min，然后测定吸光度，处理后的废水的脱色率为95.2%，COD去除率为95.5%。

Claims (7)

1.一种利用铁炭微电解技术处理酸性橙Ⅱ染料废水的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)调节酸性橙Ⅱ染料废水的的pH值为2或6～10；
(2)在废水中加入铁、炭和硅藻土，其中，Fe/C的质量比为1或6～8，Fe/硅藻土的质量比为30～10，炭颗粒5～70目，反应时间为20或80～200min；
(3)反应结束后进行离心处理，离心时间5～20min。
2.根据权利要求1所述的处理酸性橙Ⅱ染料废水的方法，其特征在于：步骤(1)中，酸性橙Ⅱ染料废水的的pH值为6～8。
3.根据权利要求1所述的处理酸性橙Ⅱ染料废水的方法，其特征在于：步骤(2)中，铁的投加量为30～200g/L。
4.根据权利要求1所述的处理酸性橙Ⅱ染料废水的方法，其特征在于：步骤(2)中，Fe/C的质量比为6，Fe/硅藻土的质量比为25～12，炭颗粒10～50目。
5.根据权利要求1所述的处理酸性橙Ⅱ染料废水的方法，其特征在于：步骤(2)中，反应时间为80～120min。
6.根据权利要求1所述的处理酸性橙Ⅱ染料废水的方法，其特征在于：步骤(3)中，离心时间为8～15min。
7.根据权利要求1所述的处理酸性橙Ⅱ染料废水的方法，其特征在于：步骤(2)之前，用碱清洗铁和炭。
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