一种利用紫外光氧化亚硫酸钠降解有机染料的方法与流程

本发明涉及一种利用紫外光氧化亚硫酸钠降解有机染料橙黄ⅱ的方法，属于有机染料废水处理技术领域。

背景技术：

近年来，我国的印染行业进入了快速的发展阶段，我国成为了世界印染业中规模最大的国家。随着印染业的发展，印染废水的排放与日俱增。据不完全调查，世界染料年产量大约70万吨以上，我国的染料生产量超过15万吨，其中约10％以上的染料随着废水直接排放到水体中。印染废水含有高浓度的有机物，会造成水中溶解氧大量的消耗，致使水中生物无法正常生长。并且多数有机物以芳香团作母体，如苯、萘、蒽等，这些有机物很难被去除，排入环境中会对人体和动植物有致癌和致突变的风险，对水环境和土壤环境也会造成一定程度的危害。随着环境法律法规的日益严格，以及人们对水环境质量的要求日益提高，印染废水的治理刻不容缓且意义重大。

印染废水具有水质变化大、色度大、数量大、水温水量大、ph值变化大，有机物含量高、成分复杂等特点，传统方法处理已不能满足日益严格的排放要求，如生物法需要占用大量土地且费用要求高；物理法处理后的污水很难达到国家规定的排放标准；化学法处理有机物废水比较高且易产生二次污染物。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种有效、廉价易得、绿色环保的有机染料的降解方法。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：一种利用紫外光氧化亚硫酸钠降解有机染料的方法，包括如下步骤：于含有有机染料的废水中加入亚硫酸钠，于25±2℃下，磁力搅拌，紫外光照射。

进一步的，于含有有机染料的废水中加入亚硫酸钠后，调节反应液的ph值至6。

进一步的，所述有机染料是橙黄ⅱ。

进一步的，按摩尔比，亚硫酸钠：橙黄ⅱ＝50-300:1。更进一步的，按摩尔比，亚硫酸钠：橙黄ⅱ＝100:1。

进一步的，所述紫外光照射，采用发射波长在紫外区的253.7nm的低压汞灯，将低压汞灯插入反应液中。更进一步的，所述低压汞灯选择灯管式低压汞灯。

进一步的，调节废水中橙黄ⅱ的初始浓度为8-21μmol/l。

本发明的有益效果是：

1)本发明，光源筛选了低压汞灯种类，在实际应用中更加安全，具有良好的经济效益。

2)本发明，通过实验室探索有机染料橙黄ⅱ在紫外光-亚硫酸盐体系中降解的过程，利用高级氧化技术，借助紫外光降解含橙黄ⅱ的有机染料废水，通过紫外光对亚硫酸盐氧化产生的活性自由基对橙黄ⅱ进行降解，具有良好的环境意义。

3)本发明，采用化学氧化方法，以亚硫酸钠作为氧化剂，反应中将汞灯插入反应液中央，使其充分与反应液接触，最终橙黄ⅱ降解率可达92％。用本发明的方法处理含有机染料橙黄ⅱ的废水，用料投资少，废水处理效果好，速度快，具有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1是ph值对降解效率的影响。

图2是亚硫酸钠浓度对降解效率的影响。

图3是初始浓度对降解效率的影响。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例1一种利用紫外光氧化亚硫酸钠降解有机染料橙黄ⅱ的方法

方法包括如下步骤：调节废水中橙黄ⅱ的初始浓度为8.-21μmol/l，于含有有机染料橙黄ⅱ的废水中加入亚硫酸钠，用0.25m的氢氧化钠或0.25m的硫酸调节反应液的ph值至6，于25±2℃下，磁力搅拌，将灯管式低压汞灯插入反应液中，紫外光照射。

按摩尔比，亚硫酸钠：橙黄ⅱ＝50-300:1，优选的，亚硫酸钠：橙黄ⅱ＝100:1。

所述灯管式低压汞灯采用发射波长在紫外区的253.7nm的低压汞灯。

(一)ph值对降解效率的影响

1)准确称取0.0731g橙黄ⅱ于烧杯中，加蒸馏水完全溶解后转移到100ml容量瓶，用蒸馏水定容，振荡摇匀，获得2.088mmol/l的橙黄ⅱ储备液。

2)准确称取9.4530g亚硫酸钠于烧杯中，加蒸馏水完全溶解后转移到100ml容量瓶，用蒸馏水定容，振荡摇匀，获得0.75mol/l的亚硫酸钠储备液。

3)用移液枪取橙黄ⅱ储备液2.5ml、亚硫酸钠储备液696μl于250ml容量瓶中，蒸馏水定容，振荡摇匀。

4)提前将循环水机调节至25℃，待温度达到要求并平稳后，将步骤3)所得混合液倒入反应器中，用0.25m的氢氧化钠或0.25m的硫酸调节反应液的初始ph值为3、5、6、8、9，将灯管式低压汞灯插入反应液中央。期间要不断搅拌以保证反应充分均匀。反应40min后取样。采用紫外-可见分光光度法(dt-2000)在484nm波长处测定样品中橙黄ⅱ的吸光度，计算橙黄ⅱ的浓度，绘制橙黄ⅱ降解率随初始ph值变化的曲线。得到初始ph值对橙黄ⅱ降解率的影响，如图1所示。

由图1可见，降解率随着ph从3升到5时，有微弱的降低，但ph升到6时，降解率最大；随着ph逐渐由8升到9时，降解率先降低后升高。但在ph为6时，降解率最好可达92％，所以优选调节ph为6。

(二)亚硫酸钠浓度对降解效率的影响

1)准确称取0.0731g橙黄ⅱ于烧杯中，加蒸馏水完全溶解后转移到100ml容量瓶，用蒸馏水定容，振荡摇匀，获得2.088mmol/l的橙黄ⅱ储备液。

2)准确称取9.4530g亚硫酸钠于烧杯中，加蒸馏水完全溶解后转移到100ml容量瓶，用蒸馏水定容，振荡摇匀，获得0.75mol/l的亚硫酸钠储备液。

3)用移液枪取橙黄ⅱ储备液2.5ml、分别取亚硫酸钠储备液348μl、696μl、1044μl、1392μl、2088μl于250ml容量瓶中，蒸馏水定容，振荡摇匀。此时混合液中，橙黄ⅱ浓度为20.88μmol/l，亚硫酸钠浓度为1044μmol/l、2088μmol/l、3132μmol/l、4176μmol/l、6264μmol/l。

4)提前将循环水机调节至25℃，待温度达到要求并平稳后，将步骤3)所得混合液倒入反应器中，用0.25m的氢氧化钠或0.25m的硫酸调节反应液的初始ph值为6，将灯管式低压汞灯插入反应液中央。期间要不断搅拌以保证反应充分均匀。反应40min后取样。采用紫外-可见分光光度法(dt-2000)在484nm波长处测定样品中橙黄ⅱ的吸光度，计算橙黄ⅱ的浓度，绘制橙黄ⅱ降解率随亚硫酸钠加入量变化的曲线，得到亚硫酸钠加入量对橙黄ⅱ降解率的影响，如图2所示。

由图2可见，降解率随着亚硫酸钠的升高先增大后降低，在摩尔比为100:1时，降解率最好可达92％。所以优选摩尔比为100:1.

(三)初始浓度对降解效率的影响

1)准确称取0.0731g橙黄ⅱ于烧杯中，加蒸馏水完全溶解后转移到100ml容量瓶，用蒸馏水定容，振荡摇匀，获得2.088mmol/l的橙黄ⅱ储备液。

2)准确称取9.4530g亚硫酸钠于烧杯中，加蒸馏水完全溶解后转移到100ml容量瓶，用蒸馏水定容，振荡摇匀，获得0.75mol/l的亚硫酸钠储备液。

3)分别用移液枪取橙黄ⅱ储备液1ml、1.5ml、2ml、2.5ml，亚硫酸钠储备液696μl于250ml容量瓶中，用蒸馏水定容，振荡摇匀。此时混合液中，橙黄ⅱ浓度分别为8.352μmol/l、12.528μmol/l、16.704μmol/l和20.88μmol/l，亚硫酸钠浓度为2088μmol/l。

4)提前将循环水机调节至25℃，待温度达到要求并平稳后，将步骤3)所得混合液倒入反应器中，用0.25m的氢氧化钠或0.25m的硫酸调节反应液的初始ph值为6，将灯管式低压汞灯插入反应液中央。期间要不断搅拌以保证反应充分均匀。反应40min后取样。采用紫外-可见分光光度法(dt-2000)在484nm波长处测定样品中橙黄ⅱ的吸光度，计算橙黄ⅱ的浓度，绘制橙黄ⅱ初始浓度对降解率的影响曲线，得到橙黄ⅱ初始浓度对橙黄ⅱ降解率的影响，如图3所示。

由图3可见，降解率随初始浓度的升高而增大，初始浓度为20.88μmol/l时，降解率最好可达92％。由图可知，降解率增加趋势没有减小，但是考虑物料价格和绿色环保等影响，所以优选初始浓度为20.88μmol/l。