用Fenton法代替活性染料染色後皂煮處理及染色廢水脫色的製作方法
2023-08-13 14:38:01
專利名稱：用Fenton法代替活性染料染色後皂煮處理及染色廢水脫色的製作方法
技術領域：
本發明屬染液廢水脫色的製備領域，特別是涉及一種用Fenton法代替活性染料染色 後皂煮處理及染液廢水脫色的方法。
背景技術：
活性染料的固色率較其他染料高、染料的相容性和勻染性也很好，與同類型染料可以 相互拼色，溶解性能也好等很多優點提高了其實用性，也提高了該類染料的利用率。但其 印染廢水中有機物含量高，可生化性差，且有一定的色度。
近來，高級氧化技術逐漸應用到廢水處理中，高級氧化技術是一類能產生羥基自由基 等高活性物種，促進有害有機化合物的氧化。在高級氧化技術中，Fenton法由於其價格低 廉、無毒的特點，逐漸成為染料降解和脫色的主要應用方法。並且以標準Fenton試劑為基 礎，人們將光、超聲波、微波、電等引入，但類Fenton法的能耗較大，處理設備費用較高， 其工業化的廣泛應用還是受限制的。
所謂的Fenton法是指H202在Fe"的催化作用下分解產生 OH,其氧化電位達到
2. 8V,是除元素氟外最強的無機氧化劑，它通過電子轉移等途徑將有機物氧化分解成
小分子。同時，Fe2+被氧化成Fe3+產生混凝沉澱，去除大量有機物。可見，Fenton試劑
在水處理中具有氧化和混凝兩種作用。Fenton試劑在黑暗中就能降解有機物，節省了
設備投資，缺點是&02的利用率不高，不能充分礦化有機物。研究表明，利用Fe3+、 Mn2+
等均相催化劑和鐵粉、石墨、鐵、錳的氧化礦物等非均相催化劑同樣可使&02分解產
生 0H,因其反應基本過程與Fenton試劑類似而稱之為類Fenton體系。如用Fe"代
替Fe2+，由於Fe"是即時產生的，減少了 0H被Fe"還原的機會，可提高 0H的利用效
率。若在Fenton體系中加入某些絡合劑(如(:2024—、 EDTA等)，可增加對有機物的去除率。
Fenton法在處理難降解有機廢水時，具有一般化學氧化法無法比擬的優點，至今 已成功運用於多種工業廢水的處理。用少量Fenton試劑對工業廢水進行預處理，使廢 水中的難降解有機物發生部分氧化，改變它們的可生化性、溶解性和混凝性能，利於後 續處理。另外，一些工業廢水經物化、生化處理後，水中仍殘留少量的生物難降解有機
物，當水質不能滿足排放要求時，可採用Fenton法對其進行深度處理。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種用Fenton法代替活性染料染色後皂煮處理及 染液廢水脫色的方法，本發明的處理方法可以降低活性染料染色廢水量，處理後的廢水色 度低，脫色率可達到80%以上；處理溫度高時，C0D去除率3(^以上，降低了汙染物排放， 而且Fenton法染料的得色率比皂煮法較高，染色牢度未見改變。
本發明的一種用Fenton法代替活性染料染色後皂煮處理及染液廢水脫色的方法，包
括
(1) 將活性染料在室溫下入染，並加入30—80g/L元明粉促染，升溫至40—8(TC， 染色10—30分鐘後，加入12 — 20g/L碳酸鈉固色30_60分鐘；
(2) 活性染料染色完畢後，待染液溫度降至室溫一6(TC，用鹽酸將pH調至3—6，使 用Fenton試劑進行Fenton法處理2 — 20分鐘，取出布樣，繼續處理20—60分鐘，用氫 氧化鈉將pH調至8 —10，終止反應。
所述步驟(1)中的活性染料為市售X型、KE型、K型、KN型或M型等各類活性染料； 所述步驟(2)中的Fenton試劑為硫酸亞鐵和過氧化氫，亞鐵離子濃度為20_50mg/L,過 氧化氫與亞鐵離子的摩爾比為100:1 — 280:1;
所述步驟(2)中的染液溫度降至為40—6(TC;
所述步驟(1)中的染色溫度為40、 60或8(TC。
本發明採用Femon法代替活性染料染色後皂煮處理，在減少水用量的同時降低活性 染料染色廢水中的色度和COD值，達到排放要求；並且Fenton試劑的用量對活性染料的 染色效果影響不大，在某種程度上增加染色K/S值，降低能耗，達到工業化的目的。 有益效果
本發明的處理方法可以降低活性染料染色廢水量，處理後的廢水色度低，脫色率可達 到80%以上；處理溫度高時，COD去除率可達到30X以上，降低了廢水中COD，而且Fenton 法染料的得色率比皂煮法較高，染色牢度未見改變。
具體實施例方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而 不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人
員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定 的範圍。
實施例1
分別用lOOmL活性紅KE—3B(2% owf)對兩塊4克純棉織物在室溫下入染，並用50g/L 的元明粉進行促染，升溫至80'C後繼續染色15分鐘，後加17g/L的碳酸鈉固色30分鐘。 一塊織物進行皂煮處理，2g/L淨洗劑LR—2在9(TC下處理10分鐘；另一塊織物在染液中， 降低溫度至室溫，並用鹽酸調節pH至3左右，加入lmL3g/L亞鐵離子和lmL 30%過氧化 氫，處理2分鐘將布取出，繼續處理30分鐘，用氫氧化鈉調節pH至8—9，終止反應。
Fenton法處理後殘液中活性紅KE—3B濃度為73. 65mg/L，棉布K/S值為16. 182;皂 煮處理後殘液中活性紅KE—3B濃度為121. 37mg/L，棉布K/S值為13. 211,兩種方法幹摩 擦牢度可達4一5級，溼摩擦3—4級。應用Fenton法替代皂洗，使脫色率達到39. 32%， C0D值由64. 0976降到15.1984，去除率為76. 29%，同皂煮後COD值1040. 7600相比大大 降低。
實施例2
分別用100mL活性黃KE—4R(2% owf)對兩塊4克純棉織物在室溫下入染，並用50g/L 的元明粉進行促染，升溫至80'C後繼續染色15分鐘，後加17g/L的碳酸鈉固色30分鐘。 一塊織物進行皂煮處理，2g/L淨洗劑LR—2在9(TC下處理10分鐘；另一塊織物在染液中， 調節溫度至室溫，並用鹽酸調節pH至3左右，加入lmL3g/L亞鐵離子和lmL 30%過氧化 氫，處理2分鐘將布取出，繼續處理30分鐘，用氫氧化鈉調節pH至8—9，終止反應。
Fenton法處理後殘液中活性黃KE—4R濃度為130.51mg/L，棉布K/S值為10.942;皂 煮處理後殘液中活性黃KE—4R濃度為151. 79mg/L，棉布K/S值為8. 589，兩種方法幹摩 擦牢度可達4_5級，溼摩擦3—4級。應用Fenton法替代皂洗，使脫色率達到14. 02%， C0D值由79. 9568降到76. 6528，去除率為4. 13%，同皂煮後COD值1511. 2496相比大大降 低。
實施例3
分別用100mL活性蘭KE—R(2% owf)對兩塊4克純棉織物在室溫下入染，並用50g/L 的元明粉進行促染，升溫至8CTC後繼續染色15分鐘，後加17g/L的碳酸鈉固色30分鐘。 一塊織物進行皂煮處理，2g/L淨洗劑LR—2在9(TC下處理10分鐘；另一塊織物在染液中， 調節溫度至室溫，並用鹽酸調節pH至3左右，加入lmL3g/L亞鐵離子和lmL 30%過氧化 氫，處理2分鐘將布取出，繼續處理30分鐘，用氫氧化鈉調節pH至8—9，終止反應。
Fenton法處理後殘液中活性蘭KE—R濃度為55. 16mg/L，棉布K/S值為10. 584;皂煮 處理後殘液中活性蘭KE—R濃度為82. 19mg/L，棉布K/S值為10. 199，兩種方法幹摩擦牢 度可達4-5級，溼摩擦3—4級。應用Fenton法替代皂洗，使脫色率達到32. 89%， COD 值由46.9168降到44. 2736，去除率為5. 63%，同皂煮後COD值842. 52相比大大降低。
實施例4
分別用lOOmL活性紅KE—3B(2% owf)對兩塊4克純棉織物在室溫下入染，並用50g/L 的元明粉進行促染，升溫至80'C後繼續染色15分鐘，後加17g/L的碳酸鈉固色30分鐘。 一塊織物進行皂煮處理，2g/L淨洗劑LR_2在90'C下處理10分鐘；另一塊織物在染液中， 將染液溫度調至60°C，並用鹽酸調節pH至3左右，加入lmL3g/L亞鐵離子和lmL過氧化 氫，處理10分鐘將布取出，繼續處理30分鐘，用氫氧化鈉調節pH至8—9，終止反應。
Fenton法處理後殘液中活性紅KE—3B濃度為0. 01mg/L，棉布K/S值為16. 150;皂煮 處理後殘液中活性紅KE—3B濃度為119. 54mg/L，棉布K/S值為13. 015，兩種方法幹摩擦 牢度可達4一5級，溼摩擦3—4級。應用Fenton法替代皂洗，使脫色率達到99. 99%, COD 值由64.0976降到幾乎為0，去除率達99%以上，同皂煮後COD值1040. 7600相比大大降 低。
實施例5
分別用lOOmL活性黃KE—4R (2% owf)對兩塊4克純棉織物在室溫下入染，並用50g/L 的元明粉進行促染，升溫至8(TC後繼續染色15分鐘，後加17g/L的碳酸鈉固色30分鐘。 一塊織物進行皂煮處理，2g/L淨洗劑LR—2在9(TC下處理10分鐘；另一塊織物在染液中， 將染液溫度調至60°C ，並用鹽酸調節pH至3左右，加入lmL 3g/L亞鐵離子和lmL過氧化 氫，處理10分鐘將布取出，繼續處理30分鐘，用氫氧化鈉調節pH至8—9，終止反應。
Fenton法處理後殘液中活性黃KE—4R濃度為29. 38mg/L，棉布K/S值為11. 511;皂 煮處理後殘液中活性紅KE—3B濃度為126. 06mg/L，棉布K/S值為9. 127，兩種方法幹摩 擦牢度可達4一5級，溼摩擦3—4級。應用Fenton法替代皂洗，使脫色率達到80. 07%， C0D值由79.9568降到9. 912，去除率為87. 60%，同皂煮後COD值1511. 2496相比大大降 低。
實施例6
分別用100mL活性蘭KE—R (2% owf)對兩塊4克純棉織物在室溫下入染，並用50g/L 的元明粉進行促染，升溫至80'C後繼續染色15分鐘，後加17g/L的碳酸鈉固色30分鐘。 一塊織物進行皂煮處理，2g/L淨洗劑LR—2在9(TC下處理10分鐘；另一塊織物在染液中，
將染液溫度調至60'C，並用鹽酸調節pH至3左右，加入lmL3g/L亞鐵離子和lmL過氧化 氫，處理10分鐘將布取出，繼續處理30分鐘，用氫氧化鈉調節pH至8—9，終止反應。
Fenton法處理後殘液中活性蘭KE—R濃度為10. 54mg/L，棉布K/S值為11. 596;皂煮 處理後殘液中活性蘭KE—R濃度為74. 12mg/L，棉布K/S值為9. 311，兩種方法幹摩擦牢 度可達4一5級，溼摩擦3—4級。應用Fenton法替代皂洗，使脫色率達到84. 77%， C0D 值由46.9168降到27. 0928，去除率為42. 25%，同皂煮後COD值842. 52相比大大降低。
權利要求
1. 用Fenton法代替活性染料染色後皂煮處理及染液廢水脫色的方法，包括(1)將活性染料在室溫下入染，並加入30—80g/L元明粉促染，升溫至40—80℃，染色10—30分鐘後，加入12—20g/L碳酸鈉固色30—60分鐘；(2)活性染料染色完畢後，待染液溫度降至室溫—60℃，用鹽酸將pH調至3—6，使用Fenton試劑進行Fenton法處理2—20分鐘，取出布樣，繼續處理20—60分鐘，用氫氧化鈉將pH調至8—10，終止反應。
2. 根據權利要求1所述的用Fenton法代替活性染料染色後皂煮處理及染液廢水脫色的 方法，其特徵在於所述步驟(1)中的活性染料為市售X型、KE型、K型、KN型或M型 等各類活性染料。
3. 根據權利要求1所述的用Fenton法代替活性染料染色後皂煮處理及染液廢水脫色的 方法，其特徵在於所述步驟(2)中的Fenton試劑為硫酸亞鐵和過氧化氫，亞鐵離子濃 度為20—50mg/L，過氧化氫與亞鐵離子的摩爾比為100:1—280:1。
4. 根據權利要求1所述的用Fenton法代替活性染料染色後皂煮處理及染液廢水脫色的 方法，其特徵在於所述步驟(2)中的染液溫度降至為40—6(TC。
5. 根據權利要求1所述的用Fenton法代替活性染料染色後皂煮處理及染液廢水脫色的 方法，其特徵在於所述步驟(1)中的染色溫度為40、 60或80。C。
全文摘要
本發明涉及用Fenton法代替活性染料染色後皂煮處理及染液廢水脫色的方法，包括(1)將活性染料在室溫下入染，並加入30-80g/L元明粉促染，升溫至40-80℃，染色10-30分鐘後，加入12-20g/L碳酸鈉固色30-60分鐘；(2)活性染料染色完畢後，待染液溫度降至室溫-60℃，用鹽酸將pH調至3-6，使用Fenton試劑進行Fenton法處理2-20分鐘，取出布樣，繼續處理20-60分鐘，用氫氧化鈉將pH調至8-10，終止反應。本發明的處理方法可以降低活性染料染色廢水量，處理後的廢水色度低，脫色率可達到80％以上；處理溫度高時，COD去除率可達到30％以上，降低了排汙。
文檔編號D06P1/38GK101392463SQ20081020242
公開日2009年3月25日 申請日期2008年11月7日 優先權日2008年11月7日
發明者劉紅玉, 劉高峰, 陽 宋, 戎 李, 王建慶, 閻克路 申請人:東華大學