专利名称：一种降解三苯甲烷类染料废水的方法
技术领域：
本发明涉及染料废水的处理方法，具体涉及的是三苯甲烷类染料废水的处理方法。
背景技术：
三苯甲烷类染料是继偶氮染料、蒽醌染料之后使用量第三大的染料，在其生产、使 用过程中产生大量废水。该染料是一种多苯环化合物，其结构的主要特征是在中心碳原子 周围连接有三个苯环，其中一个苯环与碳原子以双键相连。其中某些染料及中间降解产物 被报道具有"三致"作用。染料废水中残存的染料组分即使浓度很低，排入水体也会造成水 体透光率降低，导致水体生态系统的破坏。由于该种染料的COD高，可生化性差且色度高、 成分复杂、脱色难度大给处理这种三苯甲烷类染料废水带来了很大困难(浅谈孔雀石绿的 危害，蔡凤英，河南水产，2006)。 —些去除染料污染物常用的物理方法如活性炭吸附、超滤、反渗透、化学絮凝、离 子交换等等都没有对染料分子进行降解，它们只是一种对污染物的富集过程，因此还会产 生二次污染。结果还需要耗费大量资金进一步再生吸附剂和固体废物进行后续处理。此外， 为了满足深度染色的要求，传统的生物处理方法也难以对高浓度的染料废水进行脱色和降 解。如今高级氧化技术已发展成为去除有机染料废水的有效手段，诸如湿式氧化、湿式催 化氧化、超临界水氧化、光催化氧化、微波辅助光催化和微波诱导催化等都得到了长足的发 展。这些方法都具有各自的特点和不足，湿式氧化、湿式催化氧化、超临界水氧化技术都需 要在高温、高压下进行，对反应设备要求较高，须耐高温、高压，并耐腐蚀。光催化氧化技术 需要提供紫外光以及光利用率低和光量子效率低的问题。微波诱导催化受到场地器材的制 约目前应用到实际中存在较大困难。另外，上述的这些方法对能源的需求都相对较高，从节 能的角度来看并不是一种理想的降解方式。因此，研究和开发对能源需求低、反应条件温和 的高级氧化技术来降解染料废水中有机染料污染物具有十分重要的现实意义。本发明提供 了一种应用铋酸银在常温常压下不需外加能源的同时快速降解三苯甲烷类染料的方法。公 开号为CN10560027A是杨绍贵等人申请的专利中提到利用混合硝酸银与铋酸钠的同时降 解三苯甲烷类染料废水的方法，该方法中所涉及的氧化剂并不是一种单一的化合物而是一 种复杂的氧化杂合物，所使用的是两种氧化剂，反应是多相均一反应。
发明内容
1、发明目的 为避免上述技术存在的不足之处，本发明提供一种应用铋酸银快速降解三苯甲烷 类染料废水的方法，该方法直接利用铋酸银在常温下搅拌即可降解三苯甲烷类染料，作用 方式与上述作用方式有很大不同，只涉及单元反应。且该方法所用试剂单一，易于大规模生 产。同时也能达到无需外加能源且无二次污染能在短时间内达到脱色、降解、除去染料污染 物的目标。
2、技术方案 本发明提出了一种快速降解三苯甲烷类染料废水的方法，以合成的铋酸银为氧化 剂，在常温搅拌下降解染料废水。其具体步骤为将有机染料废水格栅除杂和静置沉淀，用 pH值调节为7 10 ;废水引入反应容器，加入铋酸银，在搅拌的作用下反应，废水处理后排出。 本发明三苯甲烷类废水处理方法其特点在于铋酸银的用量为1 5g/L，染料废水 初始质量浓度为10 50mg/L。其具体步骤为将有机染料废水格栅除杂和静置沉淀，用pH 值调节为7 10 ;废水引入反应容器，加入铋酸银，在搅拌的作用下反应，废水处理后排出。
同时本发明提供的铋酸银的制备方法简单易得，根据文献(Neutron powder diffractionrefinement of ilmenite-type bismuth oxides :AB03(A = Na， Ag)， N. K丽da， N. Ki謹ura， A. W. Slerght. ， Materials Research Bulletin, 2000)将固体石肖酸 银与固体铋酸钠同时投加入70摄氏度的水中，强烈搅拌24小时。反应结束后过滤悬浮液， 所得固体用去离子水洗三遍。最终在室温下干燥得到铋酸银。在制备过程中，硝酸银和铋 酸钠的投加质量比为2 4 : 1，且反应悬浮液始终通过水热保持在70摄氏度。
本发明与公开号为CN10560027A的专利发明在作用方式上有很大不同，公开号 CN10560027A的发明专利的作用方式是该方法中所涉及的氧化剂实则并不是一种单一的 化合物而是两种甚至以上的氧化杂合物。而本发明中氧化剂涉及的是单一的化合物，可直 接利用氧化剂铋酸银在常温下搅拌即可降解三苯甲烷类染料，作用方式，只涉及单元反应。
3、有益效果 与已有技术相比，本发明的有益效果体现在 (1)发明的处理方法能高效降解有机染料，无二次污染； (2)本发明废水处理方法只仅仅需要对废液进行搅拌，无需外加能源。运转成本 低，设备简单； (3)本发明中所应用的铋酸银能多次连续使用，无需再生，活性高，经济性好，是一 种低成本的氧化剂； (4)本发明所采用的铋酸银简单易地，降解三苯甲烷类的染料采用单一的氧化剂， 操作简单； (5)本发明反应是单元反应，氧化剂构成单一，在反应过程中所受影响较复杂氧化 剂要小的多，反应过程更可控，能使反应达到最佳。
图1以本发明方法合成的铋酸银的透射电子显微镜(TEM)图表征； 图2本发明方法中以铋酸银为氧化剂，随反应时间变化的罗丹明B的紫外可见吸
收光谱图； 图3在本发明的降解体系下孔雀石绿的脱色率变化图。
具体实施例方式
以下通过具体实例进一步说明本发明。 以下所有实施例所采用的铋酸银均采用以下方法实施，也可采用其他方法制得铋酸银。 铋酸银制备方法1 :首先水浴锅中将烧杯中500mL去离子水水浴加热至70°C，随 后向水中投加lg铋酸钠与3g硝酸银，此时通过搅拌作用，两种反应物在烧杯中充分混合反 应。维持上述反应24小时，同时搅拌并保持温度为70°C。随后过滤出不溶固体，并用300mL 去离子水清洗。最后在4(TC下干燥，得到黑色铋酸银固体，保存于干燥器中。经透射电子显 微镜(TEM)分析所得产物大小在lOOnm左右，具体参见图1。 铋酸银制备方法2 :在水浴锅中将300mL去离子水加热至70°C，随后向水中投加 0. 5g铋酸钠与2g硝酸银，此时通过搅拌子的搅拌作用，两种反应物在烧杯中充分混合反 应。维持上述反应24小时，同时搅拌并保持温度为70°C 。随后过滤出不溶固体，并用300mL 去离子水清洗。最后在4(TC下干燥，得到黑色铋酸银固体，保存于干燥器中。经X射线粉末 衍射(XRD)分析所得产物，谱图上得到较好峰形，说明铋酸银结晶度较好，且计算颗粒大小 在80nm左右。 以下是本发明的实施方式
实施例1 配制20mg/L罗丹明B水溶液模拟三苯甲烷类染料废水，量取lOOmL染料溶液装入 反应瓶中。瓶中置一搅拌子，在搅拌器的作用下搅拌溶液。称取0.2g已制备所得的铋酸银 加入上述溶液，在搅拌的作用下开始反应。随后测定罗丹明B浓度随反应时间的变化情况， 实验结果表明，20分钟后罗丹明B浓度降低91%，具体参见图2。
实施例2 配制30mg/L孔雀石绿水溶液模拟三苯甲烷类染料废水，量取lOOmL染料溶液装入 反应瓶中。瓶中置一搅拌子，在搅拌器的作用下搅拌溶液。称取0.25g已制备铋酸银加入 上述溶液，在搅拌的作用下开始反应。随后测定孔雀石绿浓度随反应时间的变化情况，实验 结果表明，17分钟后孔雀石绿浓度降低96%，具体参见图3。
实施例3 配制40mg/L结晶紫水溶液模拟三苯甲烷类染料废水，量取50mL染料溶液装入反 应瓶中。瓶中置一搅拌子，在搅拌器的作用下搅拌溶液。称取0.2g已制备的铋酸银投加入 上述反应液。当反应开始后测定结晶紫浓度随反应时间的变化情况，实验结果表明，36分钟 后结晶紫脱色率超过86%。
实施例4 配制65mg/L甲基紫水溶液模拟三苯甲烷类染料废水，量取200mL染料溶液装入反 应瓶中。瓶中置一搅拌子，在搅拌器的作用下搅拌溶液。称取0.2g已制备的铋酸银投加入 上述反应液。当反应开始后测定甲基紫浓度随反应时间的变化情况，实验结果表明，43分钟 后甲基紫脱色率超过97%。
实施例5 配制15mg/L玫红酸水溶液模拟三苯甲烷类染料废水，量取750mL染料溶液装入反 应瓶中。瓶中置一搅拌子，在搅拌器的作用下搅拌溶液。称取O. lg已制备的铋酸银投加入 上述反应液。当反应开始后测定玫红酸浓度随反应时间的变化情况，实验结果表明，4分钟 后玫红酸脱色率超过93 % 。
本发明并不限于以上具体实施例。
权利要求
一种降解三苯甲烷类染料废水的方法，其步骤为(A)将有机染料废水格栅除杂和静置沉淀，用pH值调节为7～10；(B)接着将预处理后的废水引入反应容器，加入铋酸银，在搅拌的作用下反应，废水处理后排出。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的铋酸银的用量为1 5g/L。
3. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于步骤(A)中染料废水初始质量浓度为 10 50mg/L。
全文摘要
一种降解三苯甲烷类染料废水的方法，本发明涉及染料废水的处理方法，具体涉及的是三苯甲烷类染料废水的处理方法。其步骤为将有机染料废水格栅除杂和静置沉淀，用pH值调节为7～10；接着将预处理后的废水引入反应容器，加入铋酸银，在搅拌的作用下反应，废水处理后排出。本发明所采用的铋酸银简单易地，降解三苯甲烷类的染料采用单一的氧化剂，操作简单；本发明反应是单元反应，氧化剂构成单一，在反应过程中所受影响较复杂氧化剂要小的多，反应过程更可控，能使反应达到最佳。
文档编号C02F9/04GK101759312SQ20091026422
公开日2010年6月30日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者刘本志, 喻恺, 孙成, 杨绍贵, 邓月华, 陈泓哲 申请人:南京大学