利用高炉渣降解亚甲基蓝染料废水的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用高炉渣降解亚甲基蓝染料废水的方法，属于印染废水治理技术领域。利用高炉渣降解亚甲基蓝染料废水的方法为：利用高炉渣降解亚甲基蓝染料废水的方法：向亚甲基蓝染料废水中添加高炉渣和H2O2，调节pH至1

【技术实现步骤摘要】
利用高炉渣降解亚甲基蓝染料废水的方法


[0001]本专利技术属于印染废水治理
，具体涉及一种利用高炉渣降解亚甲基蓝染料废水的方法。

技术介绍

[0002]亚甲基蓝(MB)是一种硫氮杂苯染料，常被用作生物染色剂、氰化物的解毒剂、氧化指示剂和化学分析试剂，但它很难被一些常规的方法所降解，易引起严重的环境污染问题。目前亚甲基蓝染料废水的处理主要有氧化法、光催化法、混凝法、膜分离法及吸附法等。以上处理方法中，氧化技术成本高，常用氧化剂存在氧化能力差、选择性氧化等缺点；光催化法最大的不足是需要光源照射体系、在应用中受到光源和天气影响；混凝法的运行费用较高，处理泥渣量大且处理困难；膜分离法在染料处理中去除率高，工艺简单，但是目前膜的生产成本非常高，操作压力大，很难进行大规模的工业化应用；吸附法所需吸附剂用量大，部分吸附剂如活性炭的成本很高，很难进行大规模的污水处理。
[0003]实践证明，在较多的废水处理方法中，高级氧化法在处理有机物废水效果较好。而高级氧化法中，Fenton技术具有处理效果较好，成本相对较低，易操作等优点，并且进行了广泛的应用研究。但是在大量的研究及应用过程中发现均相Fenton有两个先天缺陷，限制了其广泛应用，其一是，该系统必须在较低且较窄的pH值范围内(pH＝2
‑
3)下才能有效运行；其二是，由于大量铁离子的存在，导致反应结束后，产生铁泥沉积提高了处理成本，并引发二次污染问题。而非均相Fenton体系可以解决上述问题，即将催化剂固态化，减小pH的影响，同时催化剂易分离回收。<br/>[0004]因此，将非均相Fenton技术用于亚甲基蓝染料废水的处理，开发一种新的简单且高效处理亚甲基蓝染料废水的方法具有重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是现有技术处理亚甲基蓝染料废水成本较高的问题。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：利用高炉渣降解亚甲基蓝染料废水的方法：向亚甲基蓝染料废水中添加高炉渣和H2O2，调节pH至1
‑
5，在室温下搅拌，充分反应后减压过滤，通过非均相类Fenton反应，完成对亚甲基蓝染料废水的降解。
[0007]进一步的是，上述反应在光照条件下进行。
[0008]更进一步的是，光照强度为16W。
[0009]上述高炉渣为冶炼铁的废弃物，其组成成分按质量百分比为：TiO222
‑
25％，SiO222
‑
26％，Al2O316
‑
19％，Fe2O30.22
‑
0.44％，CaO 22
‑
29％，MgO 7
‑
9％，其余为不可避免的杂质。
[0010]进一步的是，上述高炉渣经破碎，研磨，洗涤，烘干，过筛80目后使用。
[0011]上述亚甲基蓝染料废水中亚甲基蓝的溶度为5
‑
200mg/L。
[0012]上述高炉渣的添加量为0.05
‑
0.5g/100ml亚甲基蓝染料废水；H2O2的添加量为
0.05
‑
0.5ml/ml亚甲基蓝染料废水。
[0013]进一步的是，上述所述高炉渣的添加量为0.1g/100ml亚甲基蓝染料废水；H2O2的添加量为0.2ml/ml亚甲基蓝染料废水。
[0014]进一步的是，上述反应中调节pH至3。
[0015]上述H2O2的加入方式为分批次滴加。
[0016]上述反应时间为2
‑
4h。
[0017]上述利用高炉渣降解亚甲基蓝染料废水的方法，亚甲基蓝染料废水色度的去除率＞98％；亚甲基蓝染料废水COD去除率＞85％。
[0018]本专利技术的有益效果是：本专利技术的方法与传统均相Fenton处理废水方法相比，具有较宽的pH选择范围，传统均相Fenton处理废水的方法需要控制pH为2
‑
3，使用范围受限，后续处理难度大。而本专利技术发pH控制范围为1
‑
5，均有较好的处理效果。当pH＜3时，高炉渣溶出铁离子，形成均相Fenton体系，铁离子对生成
·
OH有一定的贡献；当pH＞3时，溶液中几乎不存在游离铁离子，非均相催化起到主要的作用：一方面H2O2吸附至高炉渣表面，使Fe
3+
转变为Fe
2+
，而高炉渣表面的Fe
2+
可以有效的催化分解H2O2并产生
·
OH；另一方面，在光照条件下，催化剂表面的Fe
3+
光还原为Fe
2+
，进一步催化分解H2O2并产生
·
OH。本专利技术采用的非均相Fenton反应体系，适用的pH比均相Fenton体系要宽泛，并且向中性方向移动，这为后续调节酸度降低了难度，进一步控制了生产成本。
[0019]其次，本专利技术采用高炉渣作为铁源催化剂，由于高炉渣既含有铁源也含有钛的化合物，本身具备Fenton催化剂和光催化的物质，在有光照或无光照的情况下都具有良好的催化效果；并且高炉渣表面粗糙有微小细孔，使高炉渣对亚甲基蓝染料废水具有一定吸附性能，其天然的吸附性能将有机染料吸附并在其表面实现非均相类Fenton催化反应，对于亚甲基蓝染料废水进行降解。
[0020]本专利技术采用工业固体废弃物高炉渣作为非均相Fenton的铁源催化剂，与其他非均相Fenton催化相比，做到以废治废，催化剂在一定程度上可以回收再利用，成本低且绿色环保，不会造成二次污染；本专利技术简化了前期固体催化剂制备的工艺流程，操作简单，成本低廉，在实际应用中具有重要的使用价值，为处理印染废水提供了一种新的方法。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例所述高炉渣的SEM
×
1000图；
[0022]图2为本专利技术实施例所述高炉渣的SEM
×
5000图。
具体实施方式
[0023]本专利技术的技术方案，具体可以按照以下方式实施。
[0024]利用高炉渣降解亚甲基蓝染料废水的方法：向亚甲基蓝染料废水中添加高炉渣和H2O2，调节pH至1
‑
5，在室温下搅拌，充分反应后减压过滤，通过非均相类Fenton反应，完成对亚甲基蓝染料废水的降解。
[0025]优选的是，上述反应在光照条件下进行。
[0026]更优选的是，光照强度为16W。
[0027]上述高炉渣为冶炼铁的废弃物，其组成成分按质量百分比为：TiO222
‑
25％，
SiO222
‑
26％，Al2O316
‑
19％，Fe2O30.22
‑
0.44％，CaO 22
‑
29％，MgO 7
‑
9％，其余为不可避免的杂质。
[0028]优选的是，上述高炉渣经破碎，研磨，洗涤，烘干，过筛80目后使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用高炉渣降解亚甲基蓝废水的方法，其特征在于：向亚甲基蓝染料废水中添加高炉渣和H2O2，调节pH至1
‑
5，在室温下搅拌，充分反应后减压过滤，通过非均相类Fenton反应，完成对亚甲基蓝染料废水的降解。2.根据权利要求1所述的利用高炉渣降解亚甲基蓝废水的方法，其特征在于：所述反应在光照条件下进行。3.根据权利要求1所述的利用高炉渣降解亚甲基蓝废水的方法，其特征在于：所述高炉渣的组成成分按质量百分比为TiO222
‑
25％，SiO222
‑
26％，Al2O316
‑
19％，Fe2O30.22
‑
0.44％，CaO 22
‑
29％，MgO 7
‑
9％，其余为不可避免的杂质。4.根据权利要求3所述的利用高炉渣降解亚甲基蓝废水的方法，其特征在于：所述高炉渣经破碎，研磨，洗涤，烘干，过筛80目后使用。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁鸿霞，李涛，
申请(专利权)人：攀枝花学院，
类型：发明
国别省市：