一種蒽醌類物質(zhì)降解印染廢水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有機廢水處理領(lǐng)域，涉及印染廢水處理，具體涉及一種蒽醌類物質(zhì)降解印染廢水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾十年來，隨著國民經(jīng)濟、工業(yè)的迅猛發(fā)展而導(dǎo)致的環(huán)境污染和能源危機日益嚴(yán)重，環(huán)境污染已成為影響人類生存和可持續(xù)發(fā)展的全球性問題，其中，人類賴以生存的水資源污染特別突出，帶來的后果尤其嚴(yán)重。因此水污染是世界各國共同面臨的急需解決的問題之一。
[0003]染料廢水具有水量大、分布面廣、水質(zhì)變化大、有機物毒性高、成分復(fù)雜以及難降解等特點，累積在環(huán)境中的染料在微生物的作用下能產(chǎn)生芳香胺類中間產(chǎn)物，具有強烈的“三致”作用和潛在的環(huán)境風(fēng)險，對水生生態(tài)系統(tǒng)及其周邊環(huán)境造成了巨大的沖擊，其毒害事件日益暴露。且染料生產(chǎn)工藝的改進使得染料朝著抗光解、抗氧化的方向發(fā)展，導(dǎo)致染料廢水的處理難度日益增大。目前，染料廢水的治理已成為廣大環(huán)保工作者關(guān)注的熱點問題。
[0004]現(xiàn)代污水處理常用的氧化劑有氯系氧化劑、臭氧、過氧化氫、高錳酸鹽等。氯系氧化劑主要包括液氯、次氯酸鈉、二氧化氯、漂白粉等。氯作為氧化劑時，容易產(chǎn)生致癌性的三氯甲烷等有害物質(zhì)。臭氧作為氧化劑時，臭氧發(fā)生器投資大，運行費用高，且臭氧具有不穩(wěn)定性。過氧化氫作為氧化劑時，溫度超過80°C，過氧化劑基本都分解，而不是參加反應(yīng)，如果不是反應(yīng)消耗，則過氧化氫的加入使反應(yīng)器內(nèi)過氧化氫濃度升高，存在爆炸隱患。高錳酸鹽作為氧化劑時，如高錳酸鉀，在發(fā)生氧化作用的同時，還原生成二氧化錳，若過量投加，處理后的水會有顏色，投加量不易控制。因此，在應(yīng)用高級氧化法處理廢水時，如何尋求在最大程度降低氧化試劑用量的同時，且保證廢水處理效果，是廢水處理工藝上的一直尋求的突破點，這對廢水過程中的經(jīng)濟效益和環(huán)境影響產(chǎn)生直接且顯著的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種蒽醌類物質(zhì)降解印染廢水的方法，解決在不使用氧化劑的情況下有效降解印染廢水的技術(shù)問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本申請采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0007]—種蒽醌類物質(zhì)降解印染廢水的方法，該方法在印染廢水中加入蒽醌類物質(zhì)，混合均勻即形成降解體系，放置進行降解。
[0008]本發(fā)明還具有如下區(qū)別技術(shù)特征:
[0009]所述的蒽醌類物質(zhì)為2-磺酸鈉蒽醌(AQS)或2，6-蒽醌二磺酸鈉(AQDS)。
[0010]所述的降解體系為酸性環(huán)境。
[0011 ]所述的降解體系為常溫。
[0012]所述的蒽醌類物質(zhì)的在降解體系中的濃度為0.0I?0.15mmo 1/L。
[0013]所述的印染廢水為含難揮發(fā)性有機物羅丹明B的印染廢水，印染廢水中羅丹明B的物質(zhì)量濃度為0.02mmol/L。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益的技術(shù)效果是:
[0015](I)本發(fā)明的方法能夠在不使用例如過硫酸鹽，高錳酸鹽以及雙氧水等氧化劑的情況下有效降解印染廢水，而現(xiàn)有的高級氧化技術(shù)均需加入氧化劑，能耗高、條件苛刻，以及氧化劑用量過大、處理成本較高，而本申請的方法避免了這些問題，克服了本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為降解印染廢水需要加入氧化劑的技術(shù)偏見，達到了預(yù)料不到的技術(shù)效果。
[0016](Π)本發(fā)明中蒽醌類物質(zhì)降解印染廢水中有機物的方法，只需要向印染廢水中加入蒽醌類物質(zhì)2-磺酸鈉蒽醌(AQS)或2，6_蒽醌二磺酸鈉(AQDS)即可，不需要像傳統(tǒng)方法一樣加入氧化劑，就可有效處理印染類廢水。不需要復(fù)雜操作，就可持續(xù)高效地氧化降解水中的有機物。蒽醌類物質(zhì)廣泛分布于土壤、地表水、甚至在大氣氣溶膠中，不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。且此方法不需要額外消耗能量，工藝流程十分簡單，可操作性強，具有廣泛應(yīng)用前景。
[0017](m)體系中只含2-磺酸鈉蒽醌(AQS)的條件下，羅丹明B得到更有效的降解。在pH= 2,0.1mM體系A(chǔ)QS的體系中，25min之內(nèi)，羅丹明B就得到了接近100%的降解率。
[0018](V)本發(fā)明的方法可以在常溫下持續(xù)高效地降解印染廢水，反應(yīng)過程需要在酸性條件下，操作簡單，不需要耗費額外的能量，避免了因使用氧化劑而造成的二次污染，在治理印染廢水領(lǐng)域具有極大地應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0019]圖1是AQS在不同濃度條件下對羅丹明B的降解特征。
[0020]圖2是AQS在不同pH值條件下對羅丹明B的降解特征。
[0021]圖3是不同濃度的過硫酸鹽在有無AQS條件下對羅丹明B的降解特征。
[0022]圖4是AQDS在不同濃度條件下對羅丹明B的降解特征。
[0023]圖5是AQDS在不同pH值條件下對羅丹明B的降解特征。
[0024]圖6是不同濃度的過硫酸鹽在有無AQDS條件下對羅丹明B的降解特征。
[0025]圖7是反應(yīng)體系的順磁共振波譜，圖中譜峰的存在表明體系產(chǎn)生活性自由基，體系組成:pH=2，AQS:0.lmmol/L,羅丹明B:0.02mmol/Lo
[0026]圖8是反應(yīng)體系RhB降解前后TOC含量，其中:pH=2，AQS:0.1mmol/L，羅丹明B:0.02mmol/Lo
[0027]以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的具體內(nèi)容作進一步詳細(xì)地說明。
【具體實施方式】
[0028]需要說明的是下述實施例以羅丹明B有機廢水為典型的染料廢水，染料廢水不僅會使自然水著色，影響美觀，而且大多染料都具有難生物降解的性質(zhì)。在所有染料中，羅丹明B是一種常用的有機染料。因此實施例選擇羅丹明B染料廢水作為目標(biāo)污染物。
[0029]遵從上述技術(shù)方案，以下給出本發(fā)明的具體實施例，需要說明的是本發(fā)明并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本發(fā)明的保護范圍。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。
[0030]實施例1:
[0031]本實施例給出一種蒽醌類物質(zhì)降解印染廢水的方法，該方法具體包括以下步驟:
[0032]步驟一，向0.02mmol/L的羅丹明B印染廢水中，加入2-磺酸鈉蒽醌(AQS)，2_磺酸鈉蒽醌(AQS)在廢水中的濃度分別為 Ommo I/L、0.0 lmmol/L、0.03mmol/L、0.05mmol/L、0.10mmol/L和0.15mmol/L，并用稀硫酸調(diào)節(jié)pH值到2;
[0033]步驟二，使用機械電子攪拌器進行攪拌，保持轉(zhuǎn)速一致，溫度為30°C，反應(yīng)時間為300min。經(jīng)檢測得到圖1的數(shù)據(jù):
[0034]圖1是AQS在不同濃度條件下對羅丹明B的降解特征，從圖1中可知，當(dāng)AQS的濃度為Ommol /Ln0.0lmmol/L、0.03mmol/L、0.05mmol/L、0.1mmo 1/L和0.15mmol/L時，對羅丹明B的降解率分別為O、10 %、91 %、100 %、100 %和100 %。上圖結(jié)合實施例1的結(jié)果可知，當(dāng)2-磺酸鈉蒽醌(AQS)的濃度越高，羅丹明B的降解率越高。并且發(fā)現(xiàn)蒽醌濃度越高，反應(yīng)速度越快。
[0035]實施例2:
[0036]本實施例給出一種蒽醌類物質(zhì)降解印染廢水的方法，該方法具體包括以下步驟:
[0037]步驟一，向0.02mmol/L的羅丹明B廢水中，加入2-磺酸鈉蒽醌(AQS)，2-磺酸鈉蒽醌(AQS)在廢水中的濃度為0.10mmol/L，再用稀H2SO4和NaOH調(diào)節(jié)各體系pH分別為2、3、3.5、3.7、3.8、3.9、4、5.75(不調(diào)節(jié)邱)、7和10;
[0038]步驟二，使用機械電子攪拌器進行攪拌，保持轉(zhuǎn)速一致，溫度為30°C，反應(yīng)時間為300min。
[0039]經(jīng)檢測得到圖2的數(shù)據(jù)，圖2是AQS在不同pH值條件下對羅丹明B的降解特征，從圖2中可知，當(dāng)厶03的濃度為固定值0.1011111101/1，？!1分別為2、3、3.5、3.7、3.8、3.9、4、5.75(不調(diào)節(jié)pH)、7和10時，對羅丹明B的降解率分別為100%、100%、91%、90%、76%、60%、6%、9%、0.5%和13%。結(jié)果說明，在其他條件都相同的情況下，pH值越小，羅丹明B的降解率越高，且速度快。
[0040]對比例1:
[0041]本對比例給出一種降解印染廢水的方法，該方法具體包括以下步驟:
[0042]A 方案:
[0043]步驟一，向0.02mmol/L的羅丹明B廢水中，加入過硫酸鉀，過硫酸鉀在廢水中的濃度分別為0.01mmol/L、0.lmmol/L和lmmol/L;
[0044]步驟二，加入2-磺酸鈉蒽醌(AQS)，2-磺酸鈉蒽醌(AQS)在廢水中的濃度為
0.10mmol/L，并用稀硫酸調(diào)節(jié)pH到3;
[0045]步驟三，使用機械電子攪拌器進行攪拌，保持轉(zhuǎn)速一致，溫度為30°C，反應(yīng)時間為300min。
[0046]B 方案:
[0047]步驟一，向0.02mmol/L的羅丹明B廢水中，加入過硫酸鉀，過硫酸鉀在廢水中的濃度分別為0.01mmol/L、0.lmmol/L和lmmol/L，并用稀硫酸調(diào)節(jié)pH到3;
[0048]步驟二，使用機械電子攪拌