申請日2015.10.19
公開(公告)日2017.08.11
IPC分類號C02F1/00; C02F103/30
摘要
本發(fā)明公開了一種蘇丹紅染料廢水的處理方法，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明首先將聚丙烯酰胺加入清水中，攪拌均勻后再依次加入過氧化鈉和紅薯淀粉，之后靜置過濾得沉淀物，隨后將沉淀物風(fēng)干冷凍后粉碎，并與金腰草提取液、十八烷基三甲基氯化銨以及聚合氯化鋁混合均勻，得混合液，最后將混合液加入待處理的染料廢水中，即可。實(shí)例證明，本實(shí)例方法簡單易行，不僅操作簡單易行，使得運(yùn)行費(fèi)用減少，對于環(huán)境也不會有二次污染，而且處理徹底，去除率高達(dá)98%以上，使得色度和COD濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求書
1.一種蘇丹紅染料廢水的處理方法，其特征在于具體操作步驟為：
(1)取20～30g聚丙烯酰胺放入300～500mL清水中，用攪拌棒順時(shí)針攪拌均勻后，再依次加入15～22g過氧化鈉和30～35g紅薯淀粉，并繼續(xù)用攪拌棒順時(shí)針攪拌5～10min，之后靜置20～25min后，用紗布過濾，得沉淀物;
(2)將上述得到的沉淀物風(fēng)干后置于冷凍箱中，設(shè)定溫度為-7～-5℃，20～25min后取出，通過氣流粉碎機(jī)粉碎成粒徑為60～70nm的粉末，備用;
(3)取1～2kg新鮮的金腰草，用清水洗凈表面污物后，放入榨汁機(jī)中進(jìn)行壓榨，并用過濾紗布進(jìn)行過濾，去渣，得金腰草汁，然后取400～500g聚合硫酸鐵放入得到的金腰草汁中，順時(shí)針攪拌15～18min，之后靜置25～30min后再用過濾紗布進(jìn)行過濾，得過濾液;
(4)將上述得到的過濾液通過D101非極性大孔吸附樹脂，先用水洗脫，水洗脫液直接通過DM130極性大孔樹脂，再用濃度為30～60%的四氯化碳溶液洗脫D101非極性大孔吸附樹脂，收集不同濃度四氯化碳溶液洗脫液，濃縮干燥，得到金腰草提取物;
(5)將得到的金腰草提取物加入到上述步驟(2)所得的粉末中，充分?jǐn)嚢杈鶆颍缓笤僖来渭尤胨梅勰┵|(zhì)量3～5%的十八烷基三甲基氯化銨和金腰草提取物質(zhì)量2～4%的聚合氯化鋁，并用攪拌棒混合均勻，得混合液;
(6)將上述得到的混合液加入到所待處理的蘇丹紅染料廢水中，加入量為100～300mg/L，充分?jǐn)嚢杈鶆颍纯伞?/P>
說明書
一種蘇丹紅染料廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明公開了一種蘇丹紅染料廢水的處理方法，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
紡織、印染行業(yè)是我國主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，數(shù)以千計(jì)的紡織、印染雖然吸納了大量的勞動力，但同時(shí)其排放的染料廢水對環(huán)境及用水安全造成了嚴(yán)重威脅，特別是在南水北調(diào)沿線的紡織、印染的企業(yè)都需要滿足嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，否則將面臨停產(chǎn)的命運(yùn)。此外染料成分越來越趨向于抗氧化、抗光解、抗生物降解，并且其COD濃度和色度都越來越高，所以就要求染料廢水處理技術(shù)需要不斷進(jìn)步。除此以外，染料分子中含有大量的苯環(huán)、萘環(huán)、氨基和偶氮等基團(tuán)，其生產(chǎn)廢水成分復(fù)雜，色度深，有異味，有機(jī)物和無機(jī)鹽含量高，對人體健康會產(chǎn)生極大的威脅，所以染料廢水污染控制已迫在眉睫。
隨著化工工業(yè)的發(fā)展，染料品種增多，在結(jié)構(gòu)上環(huán)數(shù)增加，碳鏈增長，染色基團(tuán)很多，廢水的BOD/COD比值下降，因而廢水變得難以生化處理。但是目前也有很多處理染料廢水的方法，吸附法、混凝法、磁分離法、化學(xué)氧化法、電化學(xué)法和生化法等，這些方法優(yōu)缺點(diǎn)都很明顯。
對于吸附法，其處理后水質(zhì)好且穩(wěn)定，沒有二次污染，在染料廢水處理中具有重要的地位，常用的吸附劑包括活性炭和樹脂等，該法對去除水中溶解性有機(jī)物非常有效，但再生比較困難、處理成本較高、應(yīng)用面窄。混凝法是目前染料廢水處理最經(jīng)濟(jì)、最有效的方法，其主要優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備投資少、占地面積少、工藝流程簡單、操作管理方便、對疏水性染料脫色效率很高;缺點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用較高、泥渣量大且脫水因難、適用的pH值范圍窄、對親水性染料處理效果差。磁分離法是將水體中的微粒先行磁化再分離的方法。作為一種水處理新技術(shù)，現(xiàn)在可供工業(yè)使用的磁化技術(shù)主要有磁性團(tuán)聚法、鐵鹽共沉淀法、鐵粉法、鐵氧體法等。膜分離法應(yīng)用于偶氮染料廢水處理的主要方式是超濾和反滲透。在超濾過程中，膜表面孔隙大小是主要控制因素;反滲透是施加一定的壓力為推動力在半透膜上實(shí)現(xiàn)水與染料的分離，并進(jìn)行染料回收。化學(xué)氧化法降解偶氮染料廢水是利用強(qiáng)氧化劑氧化染料分子，破壞其發(fā)色團(tuán)，降低廢水的色度和COD值，提高廢水的可生化性，達(dá)到凈化廢水的一種方法。化學(xué)氧化法存在的主要問題是處理成本高;催化劑無法回收;常用氧化劑表現(xiàn)出氧化能力不強(qiáng)，存在選擇性氧化等缺點(diǎn);而且處理過程中容易引入雜質(zhì)造成二次污染。電化學(xué)處理方法是最近發(fā)展起來的新型高級氧化技術(shù)，是利用外加電場作用于特定的電化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，經(jīng)過一系列設(shè)計(jì)的化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)過程或物理過程，達(dá)到預(yù)期的去除廢水中污染物或回收有用物質(zhì)的目的。采用電化學(xué)方法處理印染料廢水，具有設(shè)備小、占地少、運(yùn)行管理簡單、COD去除率高和脫色效果好等優(yōu)點(diǎn)，是一種“環(huán)境友好”技術(shù)。生物處理法具有應(yīng)用范圍廣、處理量大、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但對處理印染廢水也有著明顯的缺點(diǎn)：微生物對營養(yǎng)物質(zhì)、pH值、溫度等條件有一定要求，難以適應(yīng)印染廢水水質(zhì)波動大、染料數(shù)量繁多、毒性高的特點(diǎn)，并且存在占地面積較大，不易凈化徹底，色度和COD濃度不易達(dá)標(biāo)等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對目前排放染料廢水采用傳統(tǒng)的吸附法無法有效去除，而采用混凝法、生物處理法往往會給環(huán)境帶以及用水安全帶來嚴(yán)重的威脅，不僅去除率比較低，而且無法進(jìn)行大規(guī)模使用，除此以外，利用氧化法去除染料廢水時(shí)，運(yùn)行費(fèi)用比較高，色度和COD濃度不易達(dá)標(biāo)的缺點(diǎn)，提供了一種蘇丹紅染料廢水的處理方法。該方法首先將聚丙烯酰胺加入清水中，攪拌均勻后再依次加入過氧化鈉和紅薯淀粉，之后靜置過濾得沉淀物，隨后將沉淀物風(fēng)干冷凍后粉碎，并與金腰草提取液、十八烷基三甲基氯化銨以及聚合氯化鋁混合均勻，得混合液，最后將混合液加入待處理的染料廢水中，即可。該方法不僅操作簡單易行，使得運(yùn)行費(fèi)用減少，對于環(huán)境也不會有二次污染，而且處理徹底，使得色度和COD濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
(1)取20～30g聚丙烯酰胺放入300～500mL清水中，用攪拌棒順時(shí)針攪拌均勻后，再依次加入15～22g過氧化鈉和30～35g紅薯淀粉，并繼續(xù)用攪拌棒順時(shí)針攪拌5～10min，之后靜置20～25min后，用紗布過濾，得沉淀物;
(2)將上述得到的沉淀物風(fēng)干后置于冷凍箱中，設(shè)定溫度為-7～-5℃，20～25min后取出，通過氣流粉碎機(jī)粉碎成粒徑為60～70nm的粉末，備用;
(3)取1～2kg新鮮的金腰草，用清水洗凈表面污物后，放入榨汁機(jī)中進(jìn)行壓榨，并用過濾紗布進(jìn)行過濾，去渣，得金腰草汁，然后取400～500g聚合硫酸鐵放入得到的金腰草汁中，順時(shí)針攪拌15～18min，之后靜置25～30min后再用過濾紗布進(jìn)行過濾，得過濾液;
(4)將上述得到的過濾液通過D101非極性大孔吸附樹脂，先用水洗脫，水洗脫液直接通過DM130極性大孔樹脂，再用濃度為30～60%的四氯化碳溶液洗脫D101非極性大孔吸附樹脂，收集不同濃度四氯化碳溶液洗脫液，濃縮干燥，得到金腰草提取物;
(5)將得到的金腰草提取物加入到上述步驟(2)所得的粉末中，充分?jǐn)嚢杈鶆颍缓笤僖来渭尤胨梅勰┵|(zhì)量3～5%的十八烷基三甲基氯化銨和金腰草提取物質(zhì)量2～4%的聚合氯化鋁，并用攪拌棒混合均勻，得混合液;
(6)將上述得到的混合液加入到所待處理的蘇丹紅染料廢水中，加入量為100～300mg/L，充分?jǐn)嚢杈鶆颍纯伞?/P>
本發(fā)明的應(yīng)用方法是：取1～3mL本發(fā)明所制得的混合液用自來水稀釋10倍后，馬上放入待處理的1～2L待處理的蘇丹紅染料廢水中，并用攪拌器以300～350r/min的速度攪拌30～40s，之后靜置10～15min，再用攪拌器以80～100r/min的速度攪拌3～5min，最后用檢測器檢測色度和COD，檢測結(jié)果為色度從50～60mg/L，降低到了10～12mg/L，COD從15～25mg/L降低到了0.3～0.45mg/L，達(dá)到了染料廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)該方法操作簡單易行，使得運(yùn)行費(fèi)用減少，對于環(huán)境也沒有二次污染;
(2)對于染料廢水處理徹底，使得色度和COD濃度得到降低，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施方式
首先取20～30g聚丙烯酰胺放入300～500mL清水中，用攪拌棒順時(shí)針攪拌均勻后，再依次加入15～22g過氧化鈉和30～35g紅薯淀粉，并繼續(xù)用攪拌棒順時(shí)針攪拌5～10min，之后靜置20～25min后，用紗布過濾，得沉淀物;然后將上述得到的沉淀物風(fēng)干后置于冷凍箱中，設(shè)定溫度為-7～-5℃，20～25min后取出，通過氣流粉碎機(jī)粉碎成粒徑為60～70nm的粉末，備用;隨后取1～2kg新鮮的金腰草，用清水洗凈表面污物后，放入榨汁機(jī)中進(jìn)行壓榨，并用過濾紗布進(jìn)行過濾，去渣，得金腰草汁，然后取400～500g聚合硫酸鐵放入得到的金腰草汁中，順時(shí)針攪拌15～18min，之后靜置25～30min后再用過濾紗布進(jìn)行過濾，得過濾液;接下來將上述得到的過濾液通過D101非極性大孔吸附樹脂，先用水洗脫，水洗脫液直接通過DM130極性大孔樹脂，再用濃度為30～60%的四氯化碳溶液洗脫D101非極性大孔吸附樹脂，收集不同濃度四氯化碳溶液洗脫液，濃縮干燥，得到金腰草提取物;將得到的金腰草提取物加入到上述步驟所得的粉末中，充分?jǐn)嚢杈鶆颍缓笤僖来渭尤胨梅勰┵|(zhì)量3～5%的十八烷基三甲基氯化銨和金腰草提取物質(zhì)量2～4%的聚合氯化鋁，并用攪拌棒混合均勻，得混合液;最后將上述得到的混合液加入到所待處理的蘇丹紅染料廢水中，加入量為100～300mg/L，充分?jǐn)嚢杈鶆颍纯伞?/P>
實(shí)例1
首先取20g聚丙烯酰胺放入300mL清水中，用攪拌棒順時(shí)針攪拌均勻后，再依次加入15g過氧化鈉和30g紅薯淀粉，并繼續(xù)用攪拌棒順時(shí)針攪拌5min，之后靜置20min后，用紗布過濾，得沉淀物;然后將上述得到的沉淀物風(fēng)干后置于冷凍箱中，設(shè)定溫度為-7℃，20min后取出，通過氣流粉碎機(jī)粉碎成粒徑為60nm的粉末，備用;隨后取1kg新鮮的金腰草，用清水洗凈表面污物后，放入榨汁機(jī)中進(jìn)行壓榨，并用過濾紗布進(jìn)行過濾，去渣，得金腰草汁，然后取400g聚合硫酸鐵放入得到的金腰草汁中，順時(shí)針攪拌15min，之后靜置25min后再用過濾紗布進(jìn)行過濾，得過濾液;接下來將上述得到的過濾液通過D101非極性大孔吸附樹脂，先用水洗脫，水洗脫液直接通過DM130極性大孔樹脂，再用濃度為30%的四氯化碳溶液洗脫D101非極性大孔吸附樹脂，收集不同濃度四氯化碳溶液洗脫液，濃縮干燥，得到金腰草提取物;將得到的金腰草提取物加入到上述步驟所得的粉末中，充分?jǐn)嚢杈鶆颍缓笤僖来渭尤胨梅勰┵|(zhì)量3%的十八烷基三甲基氯化銨和金腰草提取物質(zhì)量2%的聚合氯化鋁，并用攪拌棒混合均勻，得混合液;最后將上述得到的混合液加入到所待處理的蘇丹紅染料廢水中，加入量為100mg/L，充分?jǐn)嚢杈鶆颍纯伞?/P>
本實(shí)例操作簡單易行，操作時(shí)，取1mL本發(fā)明所制得的混合液用自來水稀釋10倍后，馬上放入待處理的1L待處理的蘇丹紅染料廢水中，并用攪拌器以300r/min的速度攪拌30s，之后靜置10min，再用攪拌器以80r/min的速度攪拌3min，最后用檢測器檢測色度和COD，檢測結(jié)果為色度從50mg/L，降低到了10mg/L，COD從15mg/L降低到了0.3mg/L，去除率達(dá)到98%，符合染料廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)例2
首先取25g聚丙烯酰胺放入400mL清水中，用攪拌棒順時(shí)針攪拌均勻后，再依次加入20g過氧化鈉和33g紅薯淀粉，并繼續(xù)用攪拌棒順時(shí)針攪拌8min，之后靜置23min后，用紗布過濾，得沉淀物;然后將上述得到的沉淀物風(fēng)干后置于冷凍箱中，設(shè)定溫度為-3℃，23min后取出，通過氣流粉碎機(jī)粉碎成粒徑為65nm的粉末，備用;隨后取1.5kg新鮮的金腰草，用清水洗凈表面污物后，放入榨汁機(jī)中進(jìn)行壓榨，并用過濾紗布進(jìn)行過濾，去渣，得金腰草汁，然后取450g聚合硫酸鐵放入得到的金腰草汁中，順時(shí)針攪拌17min，之后靜置28min后再用過濾紗布進(jìn)行過濾，得過濾液;接下來將上述得到的過濾液通過D101非極性大孔吸附樹脂，先用水洗脫，水洗脫液直接通過DM130極性大孔樹脂，再用濃度為50%的四氯化碳溶液洗脫D101非極性大孔吸附樹脂，收集不同濃度四氯化碳溶液洗脫液，濃縮干燥，得到金腰草提取物;將得到的金腰草提取物加入到上述步驟所得的粉末中，充分?jǐn)嚢杈鶆颍缓笤僖来渭尤胨梅勰┵|(zhì)量4%的十八烷基三甲基氯化銨和金腰草提取物質(zhì)量3%的聚合氯化鋁，并用攪拌棒混合均勻，得混合液;最后將上述得到的混合液加入到所待處理的蘇丹紅染料廢水中，加入量為200mg/L，充分?jǐn)嚢杈鶆颍纯伞?/P>
本實(shí)例操作簡單易行，操作時(shí)，取2mL本發(fā)明所制得的混合液用自來水稀釋10倍后，馬上放入待處理的1.5L待處理的蘇丹紅染料廢水中，并用攪拌器以320r/min的速度攪拌35s，之后靜置13min，再用攪拌器以90r/min的速度攪拌4min，最后用檢測器檢測色度和COD ，檢測結(jié)果為色度從55mg/L，降低到了11mg/L，COD從21mg/L降低到了0.4mg/L，去除率達(dá)到98.1%，符合染料廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)例3
首先取30g聚丙烯酰胺放入500mL清水中，用攪拌棒順時(shí)針攪拌均勻后，再依次加入22g過氧化鈉和35g紅薯淀粉，并繼續(xù)用攪拌棒順時(shí)針攪拌10min，之后靜置25min后，用紗布過濾，得沉淀物;然后將上述得到的沉淀物風(fēng)干后置于冷凍箱中，設(shè)定溫度為-5℃，25min后取出，通過氣流粉碎機(jī)粉碎成粒徑為70nm的粉末，備用;隨后取2kg新鮮的金腰草，用清水洗凈表面污物后，放入榨汁機(jī)中進(jìn)行壓榨，并用過濾紗布進(jìn)行過濾，去渣，得金腰草汁，然后取500g聚合硫酸鐵放入得到的金腰草汁中，順時(shí)針攪拌18min，之后靜置30min后再用過濾紗布進(jìn)行過濾，得過濾液;接下來將上述得到的過濾液通過D101非極性大孔吸附樹脂，先用水洗脫，水洗脫液直接通過DM130極性大孔樹脂，再用濃度為60%的四氯化碳溶液洗脫D101非極性大孔吸附樹脂，收集不同濃度四氯化碳溶液洗脫液，濃縮干燥，得到金腰草提取物;將得到的金腰草提取物加入到上述步驟所得的粉末中，充分?jǐn)嚢杈鶆颍缓笤僖来渭尤胨梅勰┵|(zhì)量5%的十八烷基三甲基氯化銨和金腰草提取物質(zhì)量4%的聚合氯化鋁，并用攪拌棒混合均勻，得混合液;最后將上述得到的混合液加入到所待處理的蘇丹紅染料廢水中，加入量為300mg/L，充分?jǐn)嚢杈鶆颍纯伞?/P>
本實(shí)例操作簡單易行，操作時(shí)，取3mL本發(fā)明所制得的混合液用自來水稀釋10倍后，馬上放入待處理的2L待處理的蘇丹紅染料廢水中，并用攪拌器以350r/min的速度攪拌40s，之后靜置15min，再用攪拌器以100r/min的速度攪拌5min，最后用檢測器檢測色度和COD ，檢測結(jié)果為色度從60mg/L，降低到了12mg/L，COD從25mg/L降低到了0.45mg/L，去除率達(dá)到98.2%，符合廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
