申請日2014.01.06

　　公開(公告)日2014.04.23

　　IPC分類號C02F103/30; C02F1/30

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種染料廢水的微波快速處理方法，將染料廢水的pH調整在5.0±1，按照染料廢水中染料質量與納米零價鐵質量比1：1-4加入納米零價鐵，將染料廢水和納米零價鐵的固液混合溶液通過微波場;染料廢水和納米零價鐵的固液混合溶液在微波場內、在好氧或厭氧的條件下停留一段時間后經(jīng)微孔濾膜過濾，得到脫色完成的水溶液。本發(fā)明采用微波和納米零價鐵聯(lián)用，同時利用微波的熱效應和非熱效應，實現(xiàn)染料廢水高效快速脫色，微波場的引入極大地提高了納米零價鐵降解染料的效率和速率，可在5分鐘之內得到90%以上的脫色效率。

　　權利要求書

　　1.一種染料廢水的微波快速處理方法，其特征是，包括步驟如下：

　　(1)將染料廢水的pH調整在5.0±1，按照染料廢水中染料質量與納米零價鐵質量比1： 1-4加入納米零價鐵，將染料廢水和納米零價鐵的固液混合溶液通過微波場;

　　(2)染料廢水和納米零價鐵的固液混合溶液在微波場內、在好氧或厭氧的條件下停留 一段時間后經(jīng)微孔濾膜過濾，得到脫色完成的水溶液。

　　2.根據(jù)權利要求1所述的一種染料廢水的微波快速處理方法，其特征是，步驟(1)所 述的納米零價鐵的制備方法是向FeCl3溶液中加淀粉作分散劑，攪拌，在氮氣保護下，向其 滴加硼氫化鈉，滴完后過濾將固體洗滌、干燥即得納米零價鐵。

　　3.根據(jù)權利要求1所述的一種染料廢水的微波快速處理方法，其特征是，染料廢水中染 料質量與納米零價鐵質量比選1：2。

　　4.根據(jù)權利要求1所述的一種染料廢水的微波快速處理方法，其特征是，步驟(2)微波 場的輸出功率為450W-900W、頻率為2450GHz。

　　5.根據(jù)權利要求4所述的一種染料廢水的微波快速處理方法，其特征是，步驟(2)微波 場的輸出功率為450W、頻率為2450GHz。

　　6.根據(jù)權利要求1所述的一種染料廢水的微波快速處理方法，其特征是，所述的停留時 間在3-5分鐘。

　　7.根據(jù)權利要求1所述的一種染料廢水的微波快速處理方法，其特征是，微孔濾膜孔徑 0.45μm。

　　說明書

　　一種染料廢水的微波快速處理方法

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及一種染料廢水的處理方法，特別涉及利用微波和納米零價鐵高效、快速處理染料廢水進行脫色的方法，屬于染料廢水處理技術領域。

　　背景技術

　　紡織、印染行業(yè)是我國主導產(chǎn)業(yè)之一，數(shù)以千計的紡織、印染雖然吸納了大量的勞動力，但同時其排放的染料廢水對環(huán)境及用水安全造成了嚴重威脅，特別是在南水北調沿線的紡織、印染的企業(yè)都需要滿足嚴格的污水排放標準，否則將面臨停產(chǎn)的命運。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需要不斷進步。

　　納米零價鐵(Fe0)用于處理染料廢水是近年來發(fā)展起來的一項技術。納米零價鐵、具有低毒、廉價、易操作而且對環(huán)境不會產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點，并具有較高的比表面積，和較高的活性，能夠吸附并還原染料分子，最終實現(xiàn)染料廢水的脫色，但是單純使用納米Fe0處理染料的效率較低，速率也較慢，無法實現(xiàn)染料廢水的快速高效脫色。近幾年以來，微波技術逐步應用到污水處理過程中，主要針對的就是水體中高濃度有機物、難降解有機物、有毒有害有機物的去除與礦化，取得了較好的處理效果。微波技術在污水處理中的應用主要利用了微波在水體中的熱效應和非熱效應。首先利用了微波的快速和選擇加熱效果，即微波的“熱效應”。在水體的吸波物質快速吸收微波后，在水體中產(chǎn)生若干個“熱點”，大幅提高有機物在“熱點”表面的反應速率與效率，或者促使反應物之間的氧化還原電位發(fā)生顯著變化，從而提高了反應效率;其次利用了微波的誘導催化作用，即微波的“非熱效應”。雖然微波本身不具催化效果，但在能夠強烈吸收微波的“敏化劑”的存在下，水分子和氧分子會被激發(fā)產(chǎn)生具有很高氧化能力的氫氧自由基，從而快速氧化目標有機物。微波的量子能量約為10-6-10-3ev，比化合物中化學鍵能量100-101ev要小得多，因此從量子效應角度來講，不足以使化學鍵斷裂，但可使化合物中某些化學鍵振動或轉動，導致這些化學鍵的減弱，從而降低反應的活化能，促進目標化合物的分解與礦化。

　　發(fā)明內容

　　本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有染料廢水處理技術中處理效率不高，處理周期較長等不足，提供一種染料廢水的微波快速處理方法。

　　本發(fā)明的技術方案如下：

　　一種染料廢水的微波快速處理方法，包括步驟如下：

　　(1)將染料廢水的pH調整在5.0±1，按照染料廢水中染料質量與納米零價鐵質量比1： 1-4加入納米零價鐵，將染料廢水和納米零價鐵的固液混合溶液通過微波場;

　　(2)染料廢水和納米零價鐵的固液混合溶液在微波場內、在好氧或厭氧的條件下停留一段時間后經(jīng)微孔濾膜過濾，得到脫色完成的水溶液。

　　上述方法中步驟(1)所述的納米零價鐵優(yōu)選的制備方法是向FeCl3溶液中加淀粉作分散劑，攪拌，在氮氣保護下，向其滴加硼氫化鈉，滴完后過濾將固體洗滌、干燥即得納米零價鐵。

　　步驟(1)染料廢水中染料質量與納米零價鐵質量比優(yōu)選1：2。

　　上述方法步驟(2)微波場的輸出功率為450W-900W、頻率為2450GHz;優(yōu)選輸出功率為450W、頻率為2450GHz。所述的停留時間在3-5分鐘;微孔濾膜孔徑0.45μm。

　　本發(fā)明采用微波和納米零價鐵聯(lián)用，同時利用微波的熱效應和非熱效應，實現(xiàn)染料廢水高效快速脫色，微波場的引入極大地提高了納米零價鐵降解染料的效率和速率，可在5分鐘之內得到90%以上的脫色效率。利用不產(chǎn)生二次污染的、高比面積的、高活性的納米零價鐵與微波對染料廢水進行脫色處理，使染料廢水處理更加便捷、高效和快速。

　　與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)異效果在于：

　　1.本發(fā)明在微波場加入到納米零價鐵與染料的體系中后，染料的降解速率和降解效率都大幅提高;

　　2.本發(fā)明采用微波輔助納米零價鐵，與超聲波輔助相比，本發(fā)明有更高的降解效率，并能減少納米零價鐵使用量;

　　3、本發(fā)明方法采用納米零價鐵為環(huán)境友好材料，與TiO2、氧化鎳相比較，不會產(chǎn)生二次污染問題;

　　4、本發(fā)明方法能夠適應多種不同的染料溶液，能夠適應染料溶液水質、水質的變化，酸性條件下處理效果更佳。