申请日2014.03.20
公开(公告)日2014.06.25
IPC分类号C02F1/72; C02F1/58; C02F1/70
摘要
本发明提供一种铁基非晶合金/双氧水类芬顿系统降解染料污水的方法，其特征在于，包括：向染料污水中投加铁基非晶合金薄带切片和双氧水，然后混合搅拌。其中，染料污水与铁基非晶合金薄带的质量比为100∶1;双氧水中H2O2的质量分数为20%～30%;H2O2在染料污水混合物中的摩尔浓度为10～20mmol·L-1。根据本发明提供的铁基非晶合金/双氧水类芬顿系统降解染料污水的方法，利用铁基非晶合金的还原作用将染料初步降解成Fe2+，加速OH·自由基的生成，OH·自由基进一步将染料大分子氧化降解成小分子，并最终将其矿化成CO2和H2O，降解速率高，反应彻底。
权利要求书
1.一种铁基非晶合金/双氧水类芬顿系统降解染料污水的方法，用于对 主要污染物是噻嗪类染料亚甲基蓝的染料污水进行处理，其特征在 于，包括：
向所述染料污水中投加铁基非晶合金薄带切片和双氧水，然后混 合搅拌，
其中，所述染料污水与所述铁基非晶合金薄带的质量比为 (85～100)：1，
所述双氧水中H2O2的质量分数为20%～30%，
投加所述双氧水后，H2O2在所述染料污水混合物中的摩尔浓度 为10～20mmol·L-1。
2.根据权利要求1所述的铁基非晶合金/双氧水类芬顿系统降解染料 污水的方法，其特征在于：
其中，所述铁基非晶合金薄带的化学成分分子式为FeaMobSicBd， a+b+c+d=100%，a/(a+b+c+d)=75%～78%，b/(a+b+c+d)=0～3%， c/(a+b+c+d)=4%～9%，d/(a+b+c+d)=9%～13%。
3.根据权利要求1所述的铁基非晶合金/双氧水类芬顿系统降解染料 污水的方法，其特征在于：
其中，所述铁基非晶合金薄带由快淬法制备，所述铁基非晶合金 薄带的厚度为40～50μm，宽度为3～5mm，长度为5～20mm。
4.根据权利要求1所述的铁基非晶合金/双氧水类芬顿系统降解染料 污水的方法，其特征在于：
其中，所述混合搅拌为磁力搅拌，搅拌速率为180～240rpm。
5.根据权利要求1所述的铁基非晶合金/双氧水类芬顿系统降解染料 污水的方法，其特征在于：
其中，所述混合搅拌的时间为20～100分钟。
说明书
铁基非晶合金/双氧水类芬顿系统降解染料污水的方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种铁基非晶合金/双氧水 类芬顿系统降解染料污水的方法。
背景技术
染料被广泛应用于印刷、纺织、制革等现代工业中，其生产加工 过程产生的污水成分复杂、分子量大、色度高，具有难以被生物降解 的特性，甚至致癌。常见的物理吸附法并不能最终降解染料污水，而 是把染料分子从水中转移至吸附材料表面。染料污水是目前难处理的 工业污水之一。
高级氧化技术(AdvancedOxidationProcesses，AOPs)对污水中 难降解有机物质有较高的去除效率。高级氧化法包括臭氧氧化法，光 催化氧化法，芬顿类芬顿法等。其中，芬顿法利用双氧水在酸性条件 下被Fe2+催化产生氧化性极强的OH·自由基，直接将大多数难以生 化处理的有机污染物降解成小分子，甚至完全矿化，方便高效，受到 人们的广泛关注。类芬顿法直接利用零价铁(如废铁屑)与双氧水组 成氧化体系(零价铁提供Fe2+)，实现了材料的二次利用。类芬顿法 与传统芬顿法相比，双氧水的用量更少，可应用的pH范围更广。但 是，利用废铁屑作为铁源存在反应速率低，去色率低的问题。
非晶合金材料的原子结构，即短程有序，长程无序，赋予了它独 特的性能。如耐腐蚀、软磁性能好、催化性能优异等。铁基非晶合金 作为一种功能材料用于污水处理是近年的研究新方向，BaoLin等 (MaterialsScienceEngineeringB,2012,177,92-95)研究表明铁基非 晶合金薄带可以直接通过还原作用降解有机污水。JunqiangWang等 (Adv.Funct.Mater.,2012,22(12),2567)发现非晶铁粉对偶氮染料还 原降解效率比一般零价铁粉快200倍。但是，污染物去除率不高或所 处理的污染物成分单一，是目前非晶合金材料降解污水的局限。
因此，提供一种污染物去除率高、降解速率快的降解染料污水的 方法具有重要意义。
发明内容
本发明是针对染料污水的深度处理而进行的，目的在于提供一种 反应速率快、污染物去除率高的降解主要污染物是噻嗪类染料亚甲基 蓝的染料污水的方法。
本发明为解决上述问题，采用了以下的技术方案：
本发明涉及一种铁基非晶合金/双氧水类芬顿系统降解染料污水 的方法，其特征在于，包括：向染料污水中投加铁基非晶合金薄带切 片和双氧水，然后混合搅拌。其中，染料污水与铁基非晶合金的质量 比为(85～100)：1;双氧水中H2O2的质量分数为20%～30%;投加双 氧水后，H2O2在染料污水混合物中的摩尔浓度为10～20mmol·L-1。
另外，铁基非晶合金薄带的化学成分分子式为FeaMobSicBd，其 中，a+b+c+d=100%，a/(a+b+c+d)=75%～78%，b/(a+b+c+d)=0～3%， c/(a+b+c+d)=4%～9%，d/(a+b+c+d)=9%～13%。
另外，铁基非晶合金薄带由快淬法制备，其厚度为40～50μm， 宽度为3～5mm，长度为5～20mm。
另外，混合搅拌方法为磁力搅拌，搅拌速率为180～240rpm。
另外，反应温度为25℃。
另外，反应时间为20～100分钟。
发明的作用与效果
本发明涉及的铁基非晶合金/双氧水类芬顿系统降解染料污水的 方法，其原理是利用铁基非晶合金的还原作用将染料亚甲基蓝初步降 解成Fe2+，加速OH·自由基的生成，OH·自由基进一步将亚甲基蓝 大分子氧化降解成小分子，并最终将其矿化成CO2和H2O。采用该方 法降解染料污水，反应彻底，降解速率高。
