一種去除維多利亞藍(lán)b的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種去除維多利亞藍(lán)B的方法，包括以下步驟：一、將TMT15、硫酸鋁、維多利亞藍(lán)B和去離子水混合均勻，得到混合液；二、采用滴加堿液的方法將混合液的pH值調(diào)節(jié)至8～12，然后在溫度為20℃～60℃的條件下保溫0.5h～6.0h，使混合液中的維多利亞藍(lán)B以沉淀形式析出，最后采用過濾的方法將維多利亞藍(lán)B去除。本發(fā)明工藝簡單，處理成本低，處理效果好，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明利用TMT15和硫酸鋁的協(xié)同作用將維多利亞藍(lán)B去除，去除速度快，去除效率高，在工業(yè)印染廢水處理中具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種去除維多利亞藍(lán)B的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于難降解有機(jī)污染物去除【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種去除維多利亞藍(lán)B的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]維多利亞藍(lán)B (VBB)作為一類陽離子染料廢水含有芳香烴類化合物，目前的處理主要采用物理化學(xué)方法中的吸附法和光催化氧化法。前者其吸附劑以性能優(yōu)良的活性炭和樹脂常見，但價格昂貴、再生費用高。近年來國內(nèi)外學(xué)者致力于研究開發(fā)新型高效、價格低廉的吸附劑，如稻殼、膨潤土、麥桿、豆殼、椰子殼、桔皮、松木、海藻、累托石、甘蔗渣等，這些材料有的需經(jīng)過改性、活化等復(fù)雜的處理，有的則受產(chǎn)區(qū)限制。光催化氧化方法中常用的光源為紫外光，用的催化劑有TiO2和H2O2等。還有光催化氧化法與Fenton試劑協(xié)同降解的方法，這兩種方法降解陽離子染料效果顯著，但受催化劑用量、PH值因素影響等，單獨全程用于染料廢水處理尚不多見。維多利亞藍(lán)B染料作為現(xiàn)在工業(yè)中應(yīng)用較多的染料之一，不僅色度大而且對人類具有較強(qiáng)的致癌性。因此進(jìn)行維多利亞藍(lán)B染料去除方面的研究工作，探索出能夠快速、高效、廉價地去除維多利亞藍(lán)B的方法，無疑有著重要的意義。
[0003]TMT15(即質(zhì)量含量為15%的2，4，6_三巰基均三嗪三鈉鹽水溶液)是一種環(huán)境友好型有機(jī)硫鰲合劑，它能與水溶液中的大多數(shù)一價和二價的重金屬離子，如:Ni2+，Pd2+，Cu2+，Ag+，Zn2+，Cd2+，Hg2+，Ti2+以及Pb2+等離子形成穩(wěn)定的化合物而沉淀出來，從而達(dá)到去除重金屬離子的目的。TMT15作為一種環(huán)境友好型水處理劑，已經(jīng)廣泛用于水溶液中的重金屬離子處理，但尚未發(fā)現(xiàn)TMT15用于去除染料研究的報道。究其原因，幾乎都基于絡(luò)合沉淀反應(yīng)，然而TMT15作為一種含硫螯合劑，擁有負(fù)電性極性(孤對電子)，對帶正電荷的有機(jī)物維多利亞藍(lán)B應(yīng)該也有作用。
[0004]硫酸鋁(Al2(SO4)3.18 H20, AS)的形態(tài)相對比較穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的電中和凝聚和網(wǎng)捕架橋功能，能夠發(fā)揮凝聚絮凝作用，理論上能夠?qū)⒕S多利亞藍(lán)B部分去除。
[0005]然而截止目前，尚未發(fā)現(xiàn)采用TMT15和硫酸鋁去除維多利亞藍(lán)B的研究見諸報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種去除維多利亞藍(lán)B的方法。該方法利用TMT15和硫酸鋁的協(xié)同作用將維多利亞藍(lán)B去除，去除速度快，去除效率高，操作簡單，在工業(yè)印染廢水處理領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種去除維多利亞藍(lán)B的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0008]步驟一、將TMT15、硫酸鋁、維多利亞藍(lán)B和去離子水混合均勻，得到混合液；每升混合液中TMT15、硫酸鋁、維多利亞藍(lán)B和去離子水的加入量分別為:450mg~1350mgTMT15, IOmg~IOOmg硫酸招,80mg維多利亞藍(lán)B,余量為去離子水；
[0009]步驟二、采用滴加堿液的方法將步驟一中所述混合液的pH值調(diào)節(jié)至8~12，然后將pH值為8~12的混合液在溫度為20°C~60°C的條件下保溫0.5h~6.0h,使混合液中的維多利亞藍(lán)B在TMT15和硫酸鋁的協(xié)同作用下以沉淀形式析出，最后采用離心分離的方法將維多利亞藍(lán)B去除。[0010]上述的一種去除維多利亞藍(lán)B的方法，其特征在于，步驟一中每升混合液中TMT15的加入量為896mg,硫酸招的加入量為25mg。
[0011]上述的一種去除維多利亞藍(lán)B的方法，其特征在于，步驟二中所述堿液為濃度為0.5mol/L~lmol/L的氫氧化鈉溶液。
[0012]上述的一種去除維多利亞藍(lán)B的方法，其特征在于，步驟二中調(diào)節(jié)后混合液的pH值為10。
[0013]上述的一種去除維多利亞藍(lán)B的方法，其特征在于，步驟二中所述保溫的時間為0.5h0
[0014]本發(fā)明去除維多利亞藍(lán)B的機(jī)理為:TMT15可成功的用于去除維多利亞藍(lán)B，其機(jī)理在于，維多利亞藍(lán)B分子結(jié)構(gòu)表面上帶有較強(qiáng)正電荷，而這種帶有較強(qiáng)的正電荷的形態(tài)正是導(dǎo)致高濃度維多利亞藍(lán)B易于溶解在水體中且長期穩(wěn)定的根源所在。TMT15作為一種含硫螯合劑，擁有負(fù)電性極性，TMT15分子上所帶電荷與維多利亞藍(lán)B分子所帶電荷相反，維多利亞藍(lán)B與TMT15的正負(fù)電荷相吸，導(dǎo)致雙方所帶電荷抵消，從而形成較大的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，進(jìn)而形成沉淀。硫酸鋁作為一種無機(jī)混凝劑，具有良好的混凝性能。溶于水后能使水中的細(xì)小微粒和自然膠粒凝聚成大塊絮狀物，從而自水中除去。在混合溶液中，硫酸鋁能夠進(jìn)一步把溶液中已經(jīng)形成的沉淀物小零散碎片都吸附卷帶起來，同時，為固體顆粒架了許多橋梁，讓這些固體顆粒相對地聚集起來形成大的顆粒，最終形成絮凝體，從而對TMT15螯合沉淀維多利亞藍(lán)B起到了很好的促進(jìn)作用。因此，在TMT15與硫酸鋁的協(xié)同作用下，維多利亞藍(lán)B得到最大程度地去除。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0016]1、本發(fā)明工藝簡單，處理成本低，去除效率高，耗時短，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0017]2、本發(fā)明利用TMT15和硫酸鋁的協(xié)同作用將維多利亞藍(lán)B去除。其中，TMT15對環(huán)境無二次污染，屬于環(huán)境友好型的有機(jī)硫藥劑，它能與維多利亞藍(lán)B強(qiáng)力螯合并沉淀，處理效果好；硫酸鋁對于TMT15螯合沉淀維多利亞藍(lán)B起到了很好的促進(jìn)作用。采用本發(fā)明處理0.5h即可使維多利亞藍(lán)B的去除率高達(dá)99%以上，去除徹底、完全。
[0018]3、本發(fā)明處理方法簡單，無需增加設(shè)備費用，具有顯著的社會效益和環(huán)境效益，非常適合在工業(yè)染料廢水行業(yè)推廣應(yīng)用。
[0019]4、本發(fā)明可適用于維多利亞藍(lán)B印染廢水中維多利亞藍(lán)B的去除，處理后的印染廢水殘留的維多利亞藍(lán)B濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，處理后的印染廢水無需中和處理即可安全排放。
[0020]5、本發(fā)明具有處理效果好、操作簡單、運行費用低等優(yōu)點，在工業(yè)印染廢水處理中具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0021]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【具體實施方式】
[0022]實施例1[0023]本實施例去除維多利亞藍(lán)B的方法:
[0024]步驟一、將896mg TMT15、25mg硫酸鋁和80mg維多利亞藍(lán)B加入IL容量瓶中，加去離子水稀釋至標(biāo)線后充分搖勻，得到混合液；
[0025]步驟二、采用滴加堿液的方法將步驟一中所述混合液的pH值調(diào)節(jié)至10，然后將pH值為10的混合液在溫度為30°C的條件下保溫3.0h,使混合液中的維多利亞藍(lán)B在TMT15和硫酸鋁的協(xié)同作用下以沉淀形式析出，最后采用離心分離的方法將維多利亞藍(lán)B去除。
[0026]本實施例維多利亞藍(lán)B的去除率為99.89%。
[0027]實施例2
[0028]本實施例去除維多利亞藍(lán)B的方法:
[0029]步驟一、將1000mg TMT15、50mg硫酸鋁和80mg維多利亞藍(lán)B加入IL容量瓶中，加
去離子水稀釋至標(biāo)線后充分搖勻，得到混合液；
[0030]步驟二、采用滴加堿液的方法將步驟一中所述混合液的pH值調(diào)節(jié)至9，然后將pH值為9的混合液在溫度為40°C的條件下保溫2h，使混合液中的維多利亞藍(lán)B在TMT15和硫酸鋁的協(xié)同作用下以沉淀形式析出，最后采用離心分離的方法將維多利亞藍(lán)B去除。
[0031]本實施例維多利亞藍(lán)B的去除率為99.87%。
[0032]實施例3
[0033]本實施例去除維多利亞藍(lán)B的方法:`[0034]步驟一、將450mg TMT15、IOmg硫酸鋁和80mg維多利亞藍(lán)B加入IL容量瓶中，加去離子水稀釋至標(biāo)線后充分搖勻，得到混合液；
[0035]步驟二、采用滴加堿液的方法將步驟一中所述混合液的pH值調(diào)節(jié)至12，然后將pH值為12的混合液在溫度為60°C的條件下保溫0.5h，使混合液中的維多利亞藍(lán)B在TMT15和硫酸鋁的協(xié)同作用下以沉淀形式析出，最后采用離心分離的方法將維多利亞藍(lán)B去除。
[0036]本實施例維多利亞藍(lán)B的去除率為99.64%。
[0037]實施例4
[0038]本實施例去除維多利亞藍(lán)B的方法:
[0039]步驟一、將1350mg TMT15、IOOmg硫酸鋁和80mg維多利亞藍(lán)B加入IL容量瓶中，加去離子水稀釋至標(biāo)線后充分搖勻，得到混合液；
[0040]步驟二、采用滴加堿液的方法將步驟一中所述混合液的pH值調(diào)節(jié)至8，然后將pH值為8的混合液在溫度為20°C的條件下保溫6.0h,使混合液中的維多利亞藍(lán)B在TMT15和硫酸鋁的協(xié)同作用下以沉淀形式析出，最后采用離心分離的方法將維多利亞藍(lán)B去除。
[0041]本實施例維多利亞藍(lán)B的去除率為99.07%。
[0042]本發(fā)明維多利亞藍(lán)B的去除率采用紫外-可見分光光度法進(jìn)行測定，
[0043]具體過程如下:
[0044]—、繪制維多利亞藍(lán)B的吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線:
[0045]首先，準(zhǔn)確稱取1.0OOOg維多利亞藍(lán)B加入IL容量瓶中，加二次蒸餾水定容至標(biāo)線后充分搖勻，得到濃度為1000.00mg/L的標(biāo)準(zhǔn)貯備液，放置I~2天使維多利亞藍(lán)B完全溶解，以使標(biāo)準(zhǔn)貯備液的吸光度保持穩(wěn)定；然后，分別移取0、0.50mL、l.0OmL,2.0OmL,
5.0OmLU0.0OmL和20.0OmL標(biāo)準(zhǔn)貯備液于IOOmL容量瓶中，加二次蒸餾水稀釋至標(biāo)線后充分搖勻，得到濃度分別為 0、5.00mg/LU0.00mg/L、20.00mg/L、50.00mg/LU00.0Omg/L 和200.0Omg/L的維多利亞藍(lán)B標(biāo)準(zhǔn)液系列；之后，分別移取5mL不同濃度的維多利亞藍(lán)B標(biāo)準(zhǔn)液系列于IOmL干燥比色管中，加二次蒸餾水至比色管刻度線后充分搖勻；室溫下放置IOmin后,用Icm石英比色皿,于波長616nm處,測定不同濃度維多利亞藍(lán)B標(biāo)準(zhǔn)液系列的吸光度值A(chǔ)i ;最后，以不同濃度維多利亞藍(lán)B標(biāo)準(zhǔn)液系列的吸光度值A(chǔ)i為縱坐標(biāo)，相應(yīng)的維多利亞藍(lán)B質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，繪制維多利亞藍(lán)B的吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0046]二、測定反應(yīng)前后維多利亞藍(lán)B的濃度:
[0047]在反應(yīng)前和反應(yīng)后，均移取5mL混合液于IOmL干燥比色管中，加二次蒸餾水至比色管刻度線后充分搖勻；室溫下放置IOmin后，用Icm石英比色皿，于波長616nm處，測定混合液的吸光度值A(chǔ)x ;最后將Ax引入到維多利亞藍(lán)B的吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線中，推算到反應(yīng)前后混合液中維多利亞藍(lán)B的濃度。
[0048]三、測定維多利亞藍(lán)B的去除率:
[0049]由公式η=100%測得維多利亞藍(lán)B的去除率；其中，η為維多利亞藍(lán)B的去
除率，C0為反應(yīng)前維多利亞藍(lán)B溶液的濃度，C為反應(yīng)后維多利亞藍(lán)B溶液的濃度，C0和C的單位均為mg/L。
[0050]本發(fā)明對TMT15的最佳加入量、硫酸鋁的最佳加入量、混合液的最佳pH值和最佳反應(yīng)溫度通過以下試驗進(jìn)行優(yōu)化。
[0051]一、TMT15最佳加入量的選擇
[0052]本發(fā)明選取初始濃度為80mg/L的維多利亞藍(lán)B水溶液為研究對象，僅采用TMT15作為去除劑對維多利亞藍(lán)B進(jìn)行去除，在常溫(20°C) 環(huán)境且未調(diào)節(jié)pH值的條件下反應(yīng)，測得不同濃度TMT15對維多利亞藍(lán)B的去除效果見表1。
[0053]表1不同濃度TMT15對維多利亞藍(lán)B的去除效果
[0054]
【權(quán)利要求】
1.一種去除維多利亞藍(lán)B的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一、將TMT15、硫酸鋁、維多利亞藍(lán)B和去離子水混合均勻，得到混合液，每升混合液中TMT15、硫酸鋁、維多利亞藍(lán)B和去離子水的加入量分別為:450mg~1350mg TMT15，IOmg~IOOmg硫酸招,80mg維多利亞藍(lán)B,余量為去離子水； 步驟二、采用滴加堿液的方法將步驟一中所述混合液的PH值調(diào)節(jié)至8~12，然后將pH值為8~12的混合液在溫度為20°C~60°C的條件下保溫0.5h~6.0h,使混合液中的維多利亞藍(lán)B在TMT15和硫酸鋁的協(xié)同作用下以沉淀形式析出，最后采用離心分離的方法將維多利亞藍(lán)B去除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除維多利亞藍(lán)B的方法，其特征在于，步驟一中每升混合液中TMT15的加入量為896mg，硫酸鋁的加入量為25mg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除維多利亞藍(lán)B的方法，其特征在于，步驟二中所述堿液為濃度為0.5mol/L~lmol/L的氫氧化鈉溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除維多利亞藍(lán)B的方法，其特征在于，步驟二中調(diào)節(jié)后的混合液的PH值為10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除維多利亞藍(lán)B的方法，其特征在于，步驟二中所述保溫的時間為0.5h。
【文檔編號】C02F1/54GK103496772SQ201310491475
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】王艷華, 高嬋娟, 楊勝科, 鄧紅章 申請人:長安大學(xué)