申请日2011.10.27
公开(公告)日2012.06.20
IPC分类号C02F1/46
摘要
本发明公开了一种化学处理方法，具体是指一种萘系染料中间体生产废水的深度处理或回用的方法。本发明是在三维电极体系构成的单室反应器，通过电化学氧化法深度处理α-萘胺废水;其中，单室反应器是以DSA电极为阳极材料，相同大小的一个不锈钢片为阴极，电极间距为1cm;γ-Al2O3负载的过渡金属氧化作粒子电极填充到电极板之间所构成;反应器中电解时间为20分钟以上，电流密度：20～60mA cm-2，pH为5～9，按溶液质量比为0.5～5.0wt%加入MnO2-Sb-SnO2/γ-Al2O3的粒子电极材料。本发明的优点是氧化性强、处理效果好、更环保等。本发明可广泛应用于生产企业的污水处理过程。
权利要求书
1.一种α-萘胺废水深度处理方法，其特征在于：由三维电极体系构成的单室反应器， 通过电化学氧化法深度处理α-萘胺废水;
其中，单室反应器是以DSA电极为阳极材料，相同大小的一个不锈钢片为阴极，电极 间距为1cm;γ-Al2O3负载的过渡金属氧化作粒子电极填充到电极板之间所构成;
反应器中电解时间为20分钟以上，电流密度：20～60mAcm-2，pH为5～9，按溶液质量 比为0.5～5.0wt%加入MnO2-Sb-SnO2/γ-Al2O3的粒子电极材料。
2.根据权利要求1所述的β-萘酚废水深度处理方法，其特征在于所述的阳极电极材料 为Ti/PbO2，是通过钛网上直接电沉积的PbO2;
或Ti/Sb-SnO2，是通过钛网上热分解法只涂层的Sb-SnO2中间层;
或Ti/Sb-SnO2/PbO2，是通过钛网上热分解法涂层的既有中间层Sb-SnO2又有活性层 PbO2;
或Ti/Sb-SnO2/PbO2，是通过钛网上热分解法涂层中间层Sb-SnO2，电沉积活性层PbO2。
3.根据权利要求2所述的β-萘酚废水深度处理方法，其特征在于为Ti/Sb-SnO2/PbO2， 是通过钛网上热分解法涂层中间层Sb-SnO2，电沉积活性层PbO2。
4.根据权利要求1所述的α-萘胺废水深度处理方法，其特征在于所述的α-萘胺废水是 经过生化-物化处理后尾水，或者COD小于1500mg L-1的中低浓度α-萘胺废水。
5.根据权利要求1所述的α-萘胺废水深度处理方法，其特征在于所述的电解时间为20 分钟以上、电流密度为40～50mA cm-2、pH为6～8、加入粒子电极为1.0～2.0wt%的 MnO2-Sb-SnO2/γ-Al2O3和1.0wt%的Na2SO4。
说明书
一种α-萘胺废水深度处理方法
技术领域
本发明涉及一种化学处理方法，具体是指一种萘系染料中间体生产废水的深度处理或回 用的方法，适用于经生化-物化处理后的α-萘胺尾水的深度处理或回用。
技术背景
α-萘胺是直接染料、酸性染料、冰染染料和分散染料等多种染料产品的中间体，也是多种 橡胶防老剂的主要原料，由α-萘胺生产的α-萘酚是农药西维因的重要中间体。α-萘胺可经皮肤 吸收生成高铁血红蛋白，造成血液中毒，引起泌尿系统疾病、慢性中毒，可引起膀胱癌。其生 产过程中排放的废水有机物含量高，对微生物有毒性，对人体有致畸和致癌作用，在环境中 难以降解，必须进行充分的处理才能达标排放。
萘胺由于离域π键的存在，可生化性差，对微生物有毒性，难以用一般的生化方法处理， 目前有关研究处理萘胺废水的报道有生化法：采用凤眼莲净化水体中的萘胺，凤眼莲有发达 的须根和根毛，具有生长繁殖快，耐污染性强等特点。含有萘胺等有害化合物的染料废水， 化工废水经生化后的出水经氧化塘凤眼莲净化，水体中的萘胺可被迅速吸收和吸附，并且在 凤眼莲体内很快降解。吸附法：用有机膨润土吸附水中萘胺，因为经过阳离子表面活性剂改 性天然膨润土制得有机膨润土，具有较强的吸附有机物的能力，对萘胺染料中间体生产废水 有一定的吸附作用。化学法：向甲蔡胺废水中投加聚合硫酸铁，在pH=2.5反应24小时后， 将析出物分离，甲蔡胺废水经两次酸性条件下的聚铁反应分离后，总的COD去除率达79%。 但是这些方法适合处理高浓度萘胺生产废水，而对1000mg/L以下的低浓度萘系废水的治理 方法一直是人们研究的热点，探索适当的氧化方法提高萘胺的m(BOD5)/m(COGCr)，提高其可 生化性，甚至直接将萘胺氧化为CO2和H2O，使其废水达标排放，是萘胺废水的处理目标。
目前α-萘胺生产废水的治理率和治理合格率都很低，因此治理任务十分艰巨。特别是经 过生化-物化处理后的尾水可生化性差，悬浮物浓度低，废水中主要难生化降解物质。采用传 统的物化或生化处理工艺对尾水COD的降低收效甚微。而常用的高级氧化技术如臭氧氧化技 术等药剂费高，运行费用不菲。吸附技术如树脂吸附或活性炭吸附均存在着吸附再生的困难。 因此，现有的萘胺废水深度处理技术多存在着技术经济可行性不佳，推广困难，不能满足我 国污染防治工作的需要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种针对难降解的萘系染料中间体生产废 水的处理尾水或者是中低浓度的萘胺废水的深度处理方法，该方法处理后的尾水可达标排放， 或回用于生产。
本发明是通过下述技术方案得以实现的：
一种α-萘胺废水深度处理方法，其特征在于：由三维电极体系构成的单室反应器，通过 电化学氧化法深度处理α-萘胺废水;
其中，单室反应器是以DSA电极为阳极材料，相同大小的一个不锈钢片为阴极，电极 间距为1cm;γ-Al2O3负载的过渡金属氧化作粒子电极填充到电极板之间所构成;
反应器中电解时间为20分钟以上，电流密度：20～60mAcm-2，pH为5～9，按溶液质量 比为0.5～5.0wt%加入MnO2-Sb-SnO2/γ-Al2O3的粒子电极材料。
作为优选，上述β-萘酚废水深度处理方法中的阳极电极材料为Ti/PbO2，是通过钛网上 直接电沉积的PbO2;
或Ti/Sb-SnO2，是通过钛网上热分解法只涂层的Sb-SnO2中间层;
或Ti/Sb-SnO2/PbO2，是通过钛网上热分解法涂层的既有中间层Sb-SnO2又有活性层 PbO2;
或Ti/Sb-SnO2/PbO2，是通过钛网上热分解法涂层中间层Sb-SnO2，电沉积活性层PbO2。
作为更佳选择，其中通过钛网上热分解法涂层中间层Sb-SnO2的Ti/Sb-SnO2/PbO2，电 沉积活性层PbO2的最好。
作为优选，上述α-萘胺废水深度处理方法中的α-萘胺废水是经过生化-物化处理后尾水， 或者COD小于1500mg L-1的中低浓度α-萘胺废水。
作为优选，上述α-萘胺废水深度处理方法中的电解时间为20分钟以上、电流密度为 40～50mAcm-2、pH为6～8、加入粒子电极为1.0～2.0wt.%的MnO2-Sb-SnO2/γ-Al2O3和1.0wt.% 的Na2SO4。
有益效果：本发明相比现有技术具有如下的优点：
(1)强氧化性。采用热分解法制备中间层和电沉积法制备活性层的DSA电极具有较强 的产羟基自由基的能力，因此该方法具有较强的氧化能力;
(2)高效性。双组份粒子电极耦合DSA电极形成三维电极体系，在20分钟内处理该 废水，其去除率达到92.2%。因此该方法处理效果好;
(3)环保性。电化学深度氧化法处理α-萘胺废水，以具有强氧化性的·OH基团作氧化 剂，因此该方法绿色环保。
