申請日2014.10.17
公開(公告)日2015.01.28
IPC分類號C02F9/08
摘要
本發明涉及一種含水溶性偶氮染料廢水的處理方法，屬于廢水處理方法領域。所述的含水溶性偶氮染料廢水的處理方法，包括以下步驟：將染料廢水收集，通過格柵除去雜質后自流入反應池，用鹽酸溶液將廢水PH值調節至1-3，然后向廢水中加入TiO2光催化劑，持續攪拌狀態下，采用超聲波對廢水進行照射，反應結束后靜置30min,將廢水上清液排出即為處理好的排水。本發明所述的處理方法中，考慮到各種可見光或紫外光對不透明或透明度很低的污水穿透能力較差這一不足，采用超聲波代替紫外光照射TeO2摻雜TiO2催化超聲降解含水溶性偶氮染料廢水，實驗結果表明本方法基本上可以徹底降解水中有機污染物，COD和色度去除率均可達99.0%以上，可廣泛應用于類似的廢水處理中。
權利要求書
1.含水溶性偶氮染料廢水的處理方法，包括以下步驟：
將染料廢水收集，通過格柵除去雜質后自流入反應池，用鹽酸溶液將廢水PH值調節至1-3，然后向廢水中加入TiO2光催化劑，持續攪拌狀態下，采用超聲波對廢水進行照射，反應結束后靜置30min,將廢水上清液排出即為處理好的排水。
2. 如權利要求1所述的含水溶性偶氮染料廢水的處理方法，其特征在于所述的的TiO2光催化劑為TeO2摻雜TiO2催化劑，加入量為10-15mg/L。
3. 如權利要求1所述的含水溶性偶氮染料廢水的處理方法，其特征在于所述的超聲波為輸出功率為1.0W/cm2和頻率為25kHz的超聲波。
4. 如權利要求1所述的含水溶性偶氮染料廢水的處理方法，其特征在于所述的反應時間為80min。
說明書
含水溶性偶氮染料廢水的處理方法
技術領域
本發明涉及一種含水溶性偶氮染料廢水的處理方法，屬于廢水處理方法領域。
背景技術
半導體多相光催化反應在污水處理過程中的應用一直受到人們的關注, 眾所周知,水溶性偶氮染料是印染工業中污染治理的主要對象,由于它們大多含有苯環,目前所使用的化學和生物等降解方法效果均不佳。半導體多相光催化法卻顯示出明顯的優勢，眾多的半導體光催化劑材料中TiO2因其化學性質穩定，催化效率高和使用成本低而倍受注目，TiO2光催化劑在光的作用下具有很強的氧化能力，最終可使水溶性偶氮染料等有機污染物完全氧化生成CO2、H2O以及其它如NO3-、SO42-、PO43- 和鹵素等無機離子，但是，正如人們所知，任何波長的光對非透明物質的穿透能力都是很低的，一般只有幾毫米，用光結合TiO2處理渾濁或透明度很低的污水，則光的利用率是相當低的，即處理效果較差。
因此，研究一種處理效果好、運行簡單以及成本低的適用于TiO2光催化劑對含水溶性偶氮染料廢水的處理方法具有很高的經濟與環境效益。
發明內容
本發明旨在提供一種處理效果好、運行簡單以及成本低的適用于TiO2光催化劑對含水溶性偶氮染料廢水的處理方法。
本發明所述的含水溶性偶氮染料廢水的處理方法，包括以下步驟：
將染料廢水收集，通過格柵除去雜質后自流入反應池，用鹽酸溶液將廢水PH值調節至1-3，然后向廢水中加入TiO2光催化劑，持續攪拌狀態下，采用超聲波對廢水進行照射，反應結束后靜置30min,將廢水上清液排出即為處理好的排水。
優選的，本發明所述的TiO2光催化劑為TeO2摻雜TiO2催化劑，加入量為10-15mg/L。
更優選的，本發明所述的超聲波為輸出功率為1.0W/cm2和頻率為25kHz的超聲波。
進一步優選的，本發明所述的反應時間為80min。
本發明所述的處理方法中，影響處理效果的主要因素有催化劑的加入量、超聲波的功率與頻率、照射時間、廢水PH值等。其中，催化劑的加入量的增加可以提高水溶性偶氮染料的降解率，但催化劑在10mg/L和15mg/L加入量時的水溶性偶氮染料的降解率已經相當接近,超過15mg/L 反而降低。用鹽酸調至廢水到所需的酸度，酸度對TeO2摻雜TiO2催化超聲降解水溶性偶氮染料有很大的影響,尤其是pH值在3.0以下降解率隨pH的降低急劇升高，因為水分子在超聲波的作用下，在TiO2催化劑表面形成的OH自由基一般壽命較短，在強酸性的條件下，水溶性偶氮染料離子變成中性的水溶性偶氮染料分子，這樣更容易接近TiO2催化劑的表面以便被產生的OH自由基破壞。在不種頻率的超聲波照射下，水溶性偶氮染料的降解率總體趨勢都是隨著照射時間的增加而提高，但25kHz頻率的超聲波略優于其它頻率的超聲波，由于TiO2催化超聲降解水溶性偶氮染料的機理還沒有搞清楚，因此，超聲波頻率與TiO2催化性能的關系還難于解釋。
本發明所述的處理方法中，考慮到各種可見光或紫外光對不透明或透明度很低的污水穿透能力較差這一不足，采用超聲波代替紫外光照射TeO2摻雜TiO2催化超聲降解含水溶性偶氮染料廢水，實驗結果表明本方法基本上可以徹底降解水中有機污染物，COD和色度去除率均可達99.0%以上，可廣泛應用于類似的廢水處理中。
