[发明专利]一种染料废水脱色剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种染料废水脱色剂及其制备方法和应用，属于染料废水脱色技术领域。本发明提供的染料废水脱色剂，原料包括凹凸棒土、M(NO₃)_x、活性炭、季铵盐、路易斯酸、石灰和固化剂。本发明以凹凸棒土作为基体材料，先后使用M(NO₃)_x和季铵盐进行改性，提高了凹凸棒土的脱色效率，同时加入了活性炭，可以提高脱色剂的吸附性能，石灰可以去除染料废水中的酸性物质，进一步提高废水的处理效果。实施例的结果显示，本发明提供的染料废水脱色剂用于处理红色基GP染料废水，吸光度≤0.21，COD≤160mg/L，脱色率≥94％，COD去除率≥94％。

技术领域

本发明涉及一种染料废水脱色剂及其制备方法和应用，属于染料废水脱色技术领域。

背景技术

目前染料废水脱色处理主要有物理法、化学法、生物法。用于染料废水处理领域的物理法包括：吸附法、膜分离技术及磁分离技术。近年来，各种吸附剂不断被引入染料废水处理的研究。研究开始，主要以活性炭作为研究对象，结果表明：活性炭吸附对于染料废水的脱色、COD值的降低有很好的应用前景，但也面临着活性炭的再生困难、处理费用偏高等问题，限制了活性炭吸附在染料废水处理中的应用。因此研究者不断研究其它的吸附剂。

目前也有许多研究者利用膜分离法处理染料废水。研究结果表明该技术处理效果明显，可以有效地降低COD以及色度，但由于浓差极大和膜污染等问题的存在，导致运行渗透通量随运行时间的延长而下降，同时膜的价格较贵，更换频率较快，因此处理成本较高，阻碍了大规模的工业应用。

化学法主要包括电化学、光化学与光催化氧化法、Fenton、类fenton氧化法以及臭氧氧化法。近年来，研究者们研制了许多新型电极材料，在电氧化和电还原方面涌现出的新型高析氧过电位电极和高析氢过电位电极，提高了处理效果，也为染料废水的处理工艺提供了又一合理的选择。光催化氧化技术是在光化学氧化的基础上发展起来的，与光化学法相比，有更强的氧化能力，可使有机污染物更彻底地降解。近年来，以TiO₂为催化剂的光催化氧化技术成为研究热点。光催化氧化技术常用的催化剂有TiO₂、ZnO、WO₃、CdS、ZnS、SnO₂和FeO₄等。

Fenton法处理废水存在反应时间长，试剂用量多，过量Fe²⁺将增大废水的COD产生二次污染等问题。类fenton氧化法可增强对有机物的氧化降解能力、减少试剂的用量，从而降低处理成本。为改进臭氧氧化法，有研究者引入超声波技术，强化臭氧氧化染料脱色及降解。借助超声波瞬间空化产生的高温、高压对染料进行脱色或彻底降解，成为一种可行的工艺选择。

与能耗高、花费大的化学氧化法相比，生物处理方法因其经济性，为众多工业废水处理工艺所青睐。常用的生物处理方法主要包括厌氧生物降解和好氧生物降解。在染料废水处理方面，厌氧降解与好氧降解各有其针对性。

因此，目前染料废水脱色剂仍然存在成本过高，并且脱色效率较低的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种染料废水脱色剂及其制备方法和应用，本发明提供的染料废水脱色剂对于染料废水脱色效率高，且在脱色的同时可以大幅度降低染料废水的COD。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种染料废水脱色剂，原料包括凹凸棒土、M(NO₃)_x、活性炭、季铵盐、路易斯酸、石灰和固化剂。

优选地，所述M(NO₃)_x中M为Zr、Mn或者Ce，所述凹凸棒土的质量和M(NO3)x的摩尔比为2：(1～3)g/mmol。