[发明专利]一种使用四乙酰乙二胺/固体氧化剂体系脱色降解染料废水的方法

说明书

本发明提供了一种使用四乙酰乙二胺(TAED)/固体氧化剂(SPS、SPC或SPB)催化氧化体系降解染料废水的方法。首先向染料废水中加入催化剂四乙酰乙二胺，并使其在废水中的浓度为0.5～2克/升，然后再加入任一种氧化剂(SPS、SPC或SPB)，并使其在废水中的浓度为0.2～1克/升，使用氢氧化钠溶液将上述混合液的pH调节至9～10，最后使混合液在30℃～70℃下进行反应30分钟，即实现染料的脱色降解。本发明使用TAED/固体氧化剂催化氧化体系应用于染料降解处理具有较高的安全性、高效性和环境友好特性，而且该工艺方法能够利用废水中的无机盐和表面活性剂促进染料的降解，运行成本低，容易实施。

技术领域

本发明涉及化工催化剂技术，具体为一种TAED(四乙酰乙二胺)催化固体氧化剂降解染料废水的方法。

背景技术

近年来随着社会的不断发展，工业化进程加快，水污染问题已然成为人们亟待解决的突出问题之一。Fenton氧化技术是一种具有光明发展前景的工业废水处理技术，利用铁离子对H₂O₂的分解反应产生强氧化性的羟基自由基，使水体中难以生物降解的有机污染物如染料等发生降解反应，具有高效和低成本等的优点。但是Fenton氧化技术的主要缺点包括：(1)反应仅能在酸性(pH＝2-5) 范围内进行，而且处理后废水中存在铁离子，易于造成二次污染，需要进一步后续处理，因此增加了废水处理的难度和成本。(2)其中的H₂O₂利用率较低，而且所使用的H₂O₂溶液存在一些储存和运输不方便等安全问题。(3)Fenton体系降解染料废水过程中无机盐和表面活性剂通常会其降低其降解效率。为此有时需要引入光辐射来加速染料降解，导致能源消耗增加。因此开发安全高效、适应性强的化学氧化技术以替代现有的Fenton氧化技术就变成了工业有机废水处理的关键性问题。TAED是一种无毒、生物降解性好和非致敏性有机化合物，作为双氧水活化剂被广泛应用于多种织物漂白工艺中。固体氧化剂如过硫酸钠 (SPS)，过碳酸钠(SPC)和过硼酸钠(SPB)等具有成本效益高，氧化活性强和环境友好等优点。此外，它们是相对稳定的固体，易于大规模储存和运输，作为一种H₂O₂的安全替代品已经开始受到人们的关注。而且这些固体氧化剂在水中具有较高的溶解度，且在较低温环境下也表现出良好的溶解性。更重要的是，它们在较宽泛的pH范围内适用，能够氧化水中不同化学结构的有机化合物。因此在本发明中将TAED与固体氧化剂相结合构建独特的催化氧化体系，并将其应用于模拟染料废水降解反应中，不仅能够使染料在碱性环境中发生降解反应，免去调节印染废水pH值的步骤，而且不需要光辐射，并能够利用染料废水的余温加速降解反应，达到节能和降低成本的目的。此外，在本发明体系中不使用铁离子，不会造成二次污染。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是：提供一种TAED催化固体氧化剂降解染料废水的方法。与现有技术相比，TAED是一种生物降解性好的活化剂，具有高效催化固体氧化剂的作用，而且环境友好。而固体氧化剂如过硫酸钠(SPS)，过碳酸钠(SPC)和过硼酸钠(SPB)等具有成本低，氧化活性强和环境友好，易于大规模储存和运输，具有比H₂O₂更高的使用安全性，能够在宽泛的pH范围内氧化有机化合物。因此，使用TAED/固体氧化剂催化氧化体系应用于染料降解处理具有较高的安全性、高效性和环境友好特性。而且该工艺是容易实施，低污染性，使用成本低，能够高效地对染料废水进行降解处理，易于工业化实施。本发明的技术方案是：