CN110563116A - 铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解偶氮染料金橙ii溶液的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明给出了一种铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解偶氮染料金橙II溶液的方法，包括以下步骤：取100ml的50mg/L的金橙II溶液；向金橙II溶液内加入过硫酸盐得到混合溶液，过硫酸盐与金橙II的摩尔比为40～400:1；取酸在铝合金进行化学抛光时会产生相应废液100ml，废液中测定总酸度为5.12mol/L，其中测得SO4 2‑浓度为0.18mol/L，AL3+浓度为0.56mol/L；将混合溶液和铝合金酸洗废液混合，均匀搅拌30分钟，完成催化。本铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解偶氮染料金橙II溶液的方法利用工厂工艺进程中酸洗铝合金时产生的废液，废液综合利用可以作为过硫酸盐的催化剂，废液中的金属离子作为催化活性分子，过硫酸盐进而降解偶氮染料金橙II，在工业应用中可以用于印染废水的降解。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解偶氮染料金橙II溶液的方法。
背景技术
偶氮染料目前在印染行业中属于应用较多的一类合成染料，主要用于服装、纺织用品、皮革玩具的染色，也用于油、蜡等的增光。印染废水中不仅含有较高的COD，其还具有难生物降解的特点，从而导致一系列的生态环境问题，高色度的印染废水还会导致水环境的恶化，严重影响人类生产生活。它们的特征是氮对氮双键，这些化合物在水中的释放是不受欢迎的，不仅因为它们的颜色，还因为许多偶氮染料由于它们的毒性、非生物降解和潜在的致癌性而导致了一些生态和环境问题。因此,偶氮废水必需在排放前进行无害化处理。现如今印染废水的排放量越来越大，印染废水的无害化处理渐渐得到重视，越来越多的科学研究在寻找有效且环保的解决办法。
目前来说，印染废水常用的处理方法有吸附法、生物法和化学法等。常见的高级氧化技术有Fenton类氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法和催化臭氧化法。
在饮用水和工业废水中，已经开发了高级氧化工艺(AOPS)来降解生物难降解有机物。活性过硫酸盐氧化是一种新近出现的有机污染物降解的高级氧化方法，过硫酸盐可以产生自由基SO4-·，目前可主要用于原位化学氧化将地下水或者土壤中污染物转化为少害或无害的化学物质。
在目前的铝合金抛光工艺中，工厂会进行酸洗处理，在此过程中会产生大量的酸洗废液。大部分工厂对废酸液的处理是用水稀释或用碱中和后排放，既对环境造成污染，又耗用大量的水和碱，虽然有时可以进行酸的回收，但过程成本高且回收酸纯度要求高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解偶氮染料金橙II溶液的方法，该方法可通过适当的铝合金酸洗废液和过硫酸盐的配比，在常温下降解偶氮染料金橙II，使偶氮染料污水处理过程廉价高效，且所使用的催化材料铝合金酸洗废液是一种回收利用废液的方法，不仅可以解决铝合金酸洗废液的滞留问题，也可以有效解决偶氮染料废水，且过程操作简便，成本较低。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解偶氮染料金橙II溶液的方法，包括以下步骤：
a)取100ml的50mg/L的金橙II溶液；
b)向步骤a)中的金橙II溶液内加入过硫酸盐得到混合溶液，过硫酸盐与金橙II的摩尔比为40～400:1；
c)取酸在铝合金进行化学抛光时会产生相应废液100ml，废液中测定总酸度为5.12mol/L，其中测得SO4 2-浓度为0.18mol/L，AL3+浓度为0.56mol/L；
d)将步骤b)中的得到混合溶液和步骤c)中的铝合金酸洗废液混合，均匀搅拌30分钟，完成催化。
作为本发明的优选，步骤d)中，将步骤b)中的得到混合溶液和步骤c)中的铝合金酸洗废液混合放至在磁力搅拌器上，调整转速200～250r/min,持续30min～2h。
定时在可见分光光度计484nm处测定样品来观察降解效率，发现铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解金橙II的效率可达94～95％。
本铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解偶氮染料金橙II溶液的方法利用工厂工艺进程中酸洗铝合金时产生的废液，废液综合利用可以作为过硫酸盐的催化剂，废液中的金属离子作为催化活性分子，过硫酸盐进而降解偶氮染料金橙II，在工业应用中可以用于印染废水的降解。
在工业过程中，此方法解决了原始处理酸洗废液的方法，节约了资源，也防治了废液排放造成的潜伏危险，回收利用废液进而降解金橙II，整个过程操作简便成本低价，可达到降低成本、绿色循环、高效降解的目的，适合在相关行业中推广。
附图说明
图1是本铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解偶氮染料金橙II溶液实施例一的实验结果图。
图2是对比例的实验结果图。
具体实施方式
实施例一
具体以实施例做阐述，本铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解偶氮染料金橙II溶液的方法，包括以下步骤：
步骤a，金橙II溶液的制备；
称取0.025g的金橙II溶于蒸馏水中，用500ml的容量瓶定容制得50mg/L的金橙II溶液,金橙II溶液100ml。
步骤b，过硫酸盐的添加量；
选择过硫酸纳作为实验材料，按照过硫酸盐与金橙II的摩尔比，分别按照n(ps):n(AO7)比例为40:1进行添加。
步骤c，铝合金酸洗废液的制备；
取酸在铝合金进行化学抛光时会产生相应废液100ml；废酸液由大量的水、HCL及少量的SO4 2-、AL3+组成，废液中测定总酸度为5.12mol/L，其中测得SO4 2-浓度为0.18mol/L，AL3+浓度为0.56mol/L；
步骤d，将步骤b)中的得到混合溶液和步骤c)中的铝合金酸洗废液混合放至在磁力搅拌器上，调整转速200～250r/min,持续30min～2h，完成催化，废酸液中起主要催化作用的为其中的金属物质，其中铝的作用最大，其次为少量的铁物质。
实施例一实验分别在10min、30min、1h、2h时取样进行测定，结果如图1所示。
对比例
以实施以为基础设置对比例，对比例与实施例一的实验原料与实验步骤都相同，区别仅仅在于：用等体积的蒸馏水代替实施例一步骤c)中的铝合金酸洗废液，实验分别在10min、30min、1h、2h时取样进行测定，结果如图2所示。
初始金橙II溶液的吸光度测定为1.620,2h时空白对照组的样品测定为1.278，降解率为20％；而实施例一中铝合金废液组的样品测定为0.082，降解率达到了95％。
实施例二
具体以实施例做阐述，本铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解偶氮染料金橙II溶液的方法，包括以下步骤：
步骤a，金橙II溶液的制备；
称取0.025g的金橙II溶于蒸馏水中，用500ml的容量瓶定容制得50mg/L的金橙II溶液,金橙II溶液100ml。
步骤b，过硫酸盐的添加量；
选择过硫酸纳作为实验材料，按照过硫酸盐与金橙II的摩尔比，分别按照n(ps):n(AO7)比例为80:1进行添加。
步骤c，铝合金酸洗废液的制备；
取酸在铝合金进行化学抛光时会产生相应废液100ml；废酸液由大量的水、HCL及少量的SO4 2-、AL3+组成，废液中测定总酸度为5.12mol/L，其中测得SO4 2-浓度为0.18mol/L，AL3+浓度为0.56mol/L；
步骤d，将步骤b)中的得到混合溶液和步骤c)中的铝合金酸洗废液混合放至在磁力搅拌器上，调整转速200～250r/min,持续30min～2h，完成催化。
实施例二定时取样，在可见分光光度计484nm处测定样品来观察降解效率，发现2h时，铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解金橙II的效率可达94.5％。
实施例三
具体以实施例做阐述，本铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解偶氮染料金橙II溶液的方法，包括以下步骤：
步骤a，金橙II溶液的制备；
称取0.025g的金橙II溶于蒸馏水中，用500ml的容量瓶定容制得50mg/L的金橙II溶液,金橙II溶液100ml。
步骤b，过硫酸盐的添加量；
选择过硫酸纳作为实验材料，按照过硫酸盐与金橙II的摩尔比，分别按照n(ps):n(AO7)比例为400:1进行添加。
步骤c，铝合金酸洗废液的制备；
取酸在铝合金进行化学抛光时会产生相应废液100ml；废酸液由大量的水、HCL及少量的SO4 2-、AL3+组成，废液中测定总酸度为5.12mol/L，其中测得SO4 2-浓度为0.18mol/L，AL3+浓度为0.56mol/L；
步骤d，将步骤b)中的得到混合溶液和步骤c)中的铝合金酸洗废液混合放至在磁力搅拌器上，调整转速200～250r/min,持续30min～2h，完成催化。
实施例三定时取样，在可见分光光度计484nm处测定样品来观察降解效率，发现2h时，铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解金橙II的效率可达94％。
以上所述的仅是本发明的三种实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解偶氮染料金橙II溶液的方法，包括以下步骤：
a)取100ml的50mg/L的金橙II溶液；
b)向步骤a)中的金橙II溶液内加入过硫酸盐得到混合溶液，过硫酸盐与金橙II的摩尔比为40～400:1；
c)取酸在铝合金进行化学抛光时会产生相应废液100ml，废液中测定总酸度为5.12mol/L，其中测得SO4 2-浓度为0.18mol/L，AL3+浓度为0.56mol/L；
d)将步骤b)中的得到混合溶液和步骤c)中的铝合金酸洗废液混合，均匀搅拌30分钟，完成催化。
2.根据权利要求1所述的铝合金酸洗废液催化过硫酸盐降解偶氮染料金橙II溶液的方法，其特征是：
所述的步骤d)中，将步骤b)中的得到混合溶液和步骤c)中的铝合金酸洗废液混合放至在磁力搅拌器上，调整转速200～250r/min,持续30min～2h。
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