CN107151038A - 一种在太阳光下降解碱性溶液中亚甲基蓝的方法 - Google Patents

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王文浩
史如静
李杨
逯鹏
葛筱璐
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Abstract

本发明提供一种在太阳光下降解碱性溶液中亚甲基蓝的方法，属于废水处理技术领域。在含亚甲基蓝的水溶液中，加入碱性氢氧化物配制得到含亚甲基蓝的碱性溶液，并将在37°C下摇动处理后的碱性溶液放到太阳光下照射处理，经一定时间后碱性溶液变为无色，亚甲基蓝发生降解。本方法工艺流程简单，装置简易，使用的原料价格低，可重复利用，有利于工业化生产。

Description

一种在太阳光下降解碱性溶液中亚甲基蓝的方法
技术领域
一种在太阳光下降解碱性溶液中亚甲基蓝的方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
亚甲基蓝作为染料在印刷和染色等领域有广泛的应用，印染企业排放的废水约占污水总排放量的30%，只有大力发展含染料的废水深处理技术才可以保障水资源的可持续发展。当印染企业排放的废水中含有亚甲基蓝时，水体显深色，太阳光的通透性差；且亚甲基蓝的自降解能力弱，致使水体的自净化能力大幅度降低，对水环境、水生物和土壤都有潜在的风险，因此必须采用废水处理技术对含亚甲基蓝的溶液进行处理后才可以排放。现行废水中亚甲基蓝的处理技术包括吸附法、混凝剂法、膜分离法和光催化法，分别通过外加吸附剂、絮凝剂、分离膜和催化剂等物质对亚甲基蓝进行处理。在水溶液中，亚甲基蓝会随其浓度增加而聚集为二聚体和三聚体，二聚体一般在低浓度下就可以形成，但三聚体的形成则要在约3×10-5摩尔每升（质量浓度约为0.009毫克每升）以上才能够形成。若亚甲基蓝主要以三聚体形式存在时其浓度要则至少达到1×10-2 摩尔每升（质量浓度为3.2克每升）才行。而在碱性溶液中，亚甲基蓝易聚集形成三聚体，但到目前为止，亚甲基蓝三聚体的形成过程及其光化学反应的研究报道非常少，尚未发现利用亚甲基蓝自身聚集为三聚体并结合太阳光照对亚甲基蓝进行光降解的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种在太阳光下降解碱性溶液中亚甲基蓝的方法，即在含亚甲基蓝的溶液中，加入碱性氢氧化物，并在37°C下摇动处理后将溶液放到太阳光下照射处理，经一定时间后亚甲基蓝发生降解。为实现上述目的，本发明的技术路线如下：
（1）配制亚甲基蓝的浓度为0.01～0.04克每升的亚甲基蓝水溶液；
（2）在步骤（1）配制的亚甲基蓝水溶液中加入氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙，使氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙的添加量为0.05～0.3摩尔每升，将混合溶液于37°C下以60转每分钟的速度摇动12～60小时后得到碱性溶液；
（3）将经步骤（2）制得的碱性溶液放于太阳光下照射，经5～270分钟碱性溶液中的亚甲基蓝即被完全降解，碱性溶液则变为无色。
本技术方案的有益效果在于：
1. 工艺流程简单，装置简易，使用的原料价格低，有利于工业化生产；
2. 光处理过程简单，只需放置到太阳光下就可以实现亚甲基蓝的降解；
3. 加入氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙制备得到的碱性溶液可以通过蒸馏、过滤等常规方法回收得到氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙，可以使原材料回收利用。
附图说明
图1为经实施例1步骤（1）配制的亚甲基蓝水溶液的紫外-可见光吸收光谱。
图2为经实施例1步骤（2）制备得到的碱性溶液的紫外-可见光吸收光谱。
图3为经实施例1步骤（3）处理后的无色的碱性溶液的紫外-可见光吸收光谱。
具体实施方案
实施例1
（1）配制亚甲基蓝的浓度为0.01克每升的亚甲基蓝水溶液；
（2）在步骤（1）配制的亚甲基蓝水溶液中加入氢氧化钠，使氢氧化钠的添加量为0.2摩尔每升，将混合溶液于37°C下以60转每分钟的速度摇动12小时后得到碱性溶液；
（3）将经步骤（2）制得的碱性溶液放于太阳光下照射，经5分钟碱性溶液中的亚甲基蓝即被完全降解，碱性溶液则变为无色。
实施例2
（1）配制亚甲基蓝的浓度为0.01克每升的亚甲基蓝水溶液；
（2）在步骤（1）配制的亚甲基蓝水溶液中加入氢氧化钠，使氢氧化钠的添加量为0.1摩尔每升，将混合溶液于37°C下以60转每分钟的速度摇动12小时后得到碱性溶液；
（3）将经步骤（2）制得的碱性溶液放于太阳光下照射，经10分钟碱性溶液中的亚甲基蓝即被完全降解，碱性溶液则变为无色。
实施例3
（1）配制亚甲基蓝的浓度为0.01克每升的亚甲基蓝水溶液；
（2）在步骤（1）配制的亚甲基蓝水溶液中加入氢氧化钠，使氢氧化钠的添加量为0.3摩尔每升，将混合溶液于37°C下以60转每分钟的速度摇动12小时后得到碱性溶液；
（3）将经步骤（2）制得的碱性溶液放于太阳光下照射，经5分钟碱性溶液中的亚甲基蓝即被完全降解，碱性溶液则变为无色。
实施例4
（1）配制亚甲基蓝的浓度为0.04克每升的亚甲基蓝水溶液；
（2）在步骤（1）配制的亚甲基蓝水溶液中加入氢氧化钠，使氢氧化钠的添加量为0.2摩尔每升，将混合溶液于37°C下以60转每分钟的速度摇动24小时后得到碱性溶液；
（3）将经步骤（2）制得的碱性溶液放于太阳光下照射，经150分钟碱性溶液中的亚甲基蓝即被完全降解，碱性溶液则变为无色。
实施例5
（1）配制亚甲基蓝的浓度为0.04克每升的亚甲基蓝水溶液；
（2）在步骤（1）配制的亚甲基蓝水溶液中加入氢氧化钠，使氢氧化钠的添加量为0.1摩尔每升，将混合溶液于37°C下以60转每分钟的速度摇动12小时后得到碱性溶液；
（3）将经步骤（2）制得的碱性溶液放于太阳光下照射，经150分钟碱性溶液中的亚甲基蓝即被完全降解，碱性溶液则变为无色。
实施例6
（1）配制亚甲基蓝的浓度为0.04克每升的亚甲基蓝水溶液；
（2）在步骤（1）配制的亚甲基蓝水溶液中加入氢氧化钠，使氢氧化钠的添加量为0.3摩尔每升，将混合溶液于37°C下以60转每分钟的速度摇动12小时后得到碱性溶液；
（3）将经步骤（2）制得的碱性溶液放于太阳光下照射，经150分钟碱性溶液中的亚甲基蓝即被完全降解，碱性溶液则变为无色。
实施例7
（1）配制亚甲基蓝的浓度为0.01克每升的亚甲基蓝水溶液；
（2）在步骤（1）配制的亚甲基蓝水溶液中加入氢氧化钠，使氢氧化钾的添加量为0.2摩尔每升，将混合溶液于37°C下以60转每分钟的速度摇动24小时后得到碱性溶液；
（3）将经步骤（2）制得的碱性溶液放于太阳光下照射，经13分钟碱性溶液中的亚甲基蓝即被完全降解，碱性溶液则变为无色。
实施例8
（1）配制亚甲基蓝的浓度为0.04克每升的亚甲基蓝水溶液；
（2）在步骤（1）配制的亚甲基蓝水溶液中加入氢氧化钠，使氢氧化钾的添加量为0.2摩尔每升，将混合溶液于37°C下以60转每分钟的速度摇动24小时后得到碱性溶液；
（3）将经步骤（2）制得的碱性溶液放于太阳光下照射，经130分钟碱性溶液中的亚甲基蓝即被完全降解，碱性溶液则变为无色。
实施例9
（1）配制亚甲基蓝的浓度为0.01克每升的亚甲基蓝水溶液；
（2）在步骤（1）配制的亚甲基蓝水溶液中加入氢氧化钠，使氢氧化钙的添加量为0.05摩尔每升，将混合溶液于37°C下以60转每分钟的速度摇动60小时后得到碱性溶液；
（3）将经步骤（2）制得的碱性溶液放于太阳光下照射，经20分钟碱性溶液中的亚甲基蓝即被完全降解，碱性溶液则变为无色。
实施例10
（1）配制亚甲基蓝的浓度为0.04克每升的亚甲基蓝水溶液；
（2）在步骤（1）配制的亚甲基蓝水溶液中加入氢氧化钠，使氢氧化钙的添加量为0.05摩尔每升，将混合溶液于37°C下以60转每分钟的速度摇动60小时后得到碱性溶液；
（3）将经步骤（2）制得的碱性溶液放于太阳光下照射，经270分钟碱性溶液中的亚甲基蓝即被完全降解，碱性溶液则变为无色。

Claims (2)

1.一种在太阳光下降解碱性溶液中亚甲基蓝的方法，其特征是通过以下步骤实现：
（1）配制亚甲基蓝的浓度为0.01～0.04克每升的亚甲基蓝水溶液；
（2）在步骤（1）配制的亚甲基蓝水溶液中加入碱性氢氧化物，使碱性氢氧化物的添加量为0.05～0.3摩尔每升，将混合溶液于37°C下以60转每分钟的速度摇动12～60小时后得到碱性溶液；
（3）将经步骤（2）制得的碱性溶液放于太阳光下照射，经5～270分钟碱性溶液中的亚甲基蓝即被完全降解，碱性溶液则变为无色。
2.如权利要求1所述的一种在太阳光下降解碱性溶液中亚甲基蓝的方法，其特征在于权利要求1中步骤（2）所提及的碱性氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙中的一种。
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