一種在太陽光下降解堿性溶液中亞甲基藍的方法,屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
亞甲基藍作為染料在印刷和染色等領(lǐng)域有廣泛的應用,印染企業(yè)排放的廢水約占污水總排放量的30%,只有大力發(fā)展含染料的廢水深處理技術(shù)才可以保障水資源的可持續(xù)發(fā)展。當印染企業(yè)排放的廢水中含有亞甲基藍時,水體顯深色,太陽光的通透性差;且亞甲基藍的自降解能力弱,致使水體的自凈化能力大幅度降低,對水環(huán)境、水生物和土壤都有潛在的風險,因此必須采用廢水處理技術(shù)對含亞甲基藍的溶液進行處理后才可以排放。現(xiàn)行廢水中亞甲基藍的處理技術(shù)包括吸附法、混凝劑法、膜分離法和光催化法,分別通過外加吸附劑、絮凝劑、分離膜和催化劑等物質(zhì)對亞甲基藍進行處理。在水溶液中,亞甲基藍會隨其濃度增加而聚集為二聚體和三聚體,二聚體一般在低濃度下就可以形成,但三聚體的形成則要在約3×10-5摩爾每升(質(zhì)量濃度約為0.009毫克每升)以上才能夠形成。若亞甲基藍主要以三聚體形式存在時其濃度要則至少達到1×10-2摩爾每升(質(zhì)量濃度為3.2克每升)才行。而在堿性溶液中,亞甲基藍易聚集形成三聚體,但到目前為止,亞甲基藍三聚體的形成過程及其光化學反應的研究報道非常少,尚未發(fā)現(xiàn)利用亞甲基藍自身聚集為三聚體并結(jié)合太陽光照對亞甲基藍進行光降解的技術(shù)方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種在太陽光下降解堿性溶液中亞甲基藍的方法,即在含亞甲基藍的溶液中,加入堿性氫氧化物,并在37°c下?lián)u動處理后將溶液放到太陽光下照射處理,經(jīng)一定時間后亞甲基藍發(fā)生降解。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)路線如下:
(1)配制亞甲基藍的濃度為0.01~0.04克每升的亞甲基藍水溶液;
(2)在步驟(1)配制的亞甲基藍水溶液中加入氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鈣,使氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鈣的添加量為0.05~0.3摩爾每升,將混合溶液于37°c下以60轉(zhuǎn)每分鐘的速度搖動12~60小時后得到堿性溶液;
(3)將經(jīng)步驟(2)制得的堿性溶液放于太陽光下照射,經(jīng)5~270分鐘堿性溶液中的亞甲基藍即被完全降解,堿性溶液則變?yōu)闊o色。
本技術(shù)方案的有益效果在于:
1.工藝流程簡單,裝置簡易,使用的原料價格低,有利于工業(yè)化生產(chǎn);
2.光處理過程簡單,只需放置到太陽光下就可以實現(xiàn)亞甲基藍的降解;
3.加入氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鈣制備得到的堿性溶液可以通過蒸餾、過濾等常規(guī)方法回收得到氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鈣,可以使原材料回收利用。
附圖說明
圖1為經(jīng)實施例1步驟(1)配制的亞甲基藍水溶液的紫外-可見光吸收光譜。
圖2為經(jīng)實施例1步驟(2)制備得到的堿性溶液的紫外-可見光吸收光譜。
圖3為經(jīng)實施例1步驟(3)處理后的無色的堿性溶液的紫外-可見光吸收光譜。
具體實施方案
實施例1
(1)配制亞甲基藍的濃度為0.01克每升的亞甲基藍水溶液;
(2)在步驟(1)配制的亞甲基藍水溶液中加入氫氧化鈉,使氫氧化鈉的添加量為0.2摩爾每升,將混合溶液于37°c下以60轉(zhuǎn)每分鐘的速度搖動12小時后得到堿性溶液;
(3)將經(jīng)步驟(2)制得的堿性溶液放于太陽光下照射,經(jīng)5分鐘堿性溶液中的亞甲基藍即被完全降解,堿性溶液則變?yōu)闊o色。
實施例2
(1)配制亞甲基藍的濃度為0.01克每升的亞甲基藍水溶液;
(2)在步驟(1)配制的亞甲基藍水溶液中加入氫氧化鈉,使氫氧化鈉的添加量為0.1摩爾每升,將混合溶液于37°c下以60轉(zhuǎn)每分鐘的速度搖動12小時后得到堿性溶液;
(3)將經(jīng)步驟(2)制得的堿性溶液放于太陽光下照射,經(jīng)10分鐘堿性溶液中的亞甲基藍即被完全降解,堿性溶液則變?yōu)闊o色。
實施例3
(1)配制亞甲基藍的濃度為0.01克每升的亞甲基藍水溶液;
(2)在步驟(1)配制的亞甲基藍水溶液中加入氫氧化鈉,使氫氧化鈉的添加量為0.3摩爾每升,將混合溶液于37°c下以60轉(zhuǎn)每分鐘的速度搖動12小時后得到堿性溶液;
(3)將經(jīng)步驟(2)制得的堿性溶液放于太陽光下照射,經(jīng)5分鐘堿性溶液中的亞甲基藍即被完全降解,堿性溶液則變?yōu)闊o色。
實施例4
(1)配制亞甲基藍的濃度為0.04克每升的亞甲基藍水溶液;
(2)在步驟(1)配制的亞甲基藍水溶液中加入氫氧化鈉,使氫氧化鈉的添加量為0.2摩爾每升,將混合溶液于37°c下以60轉(zhuǎn)每分鐘的速度搖動24小時后得到堿性溶液;
(3)將經(jīng)步驟(2)制得的堿性溶液放于太陽光下照射,經(jīng)150分鐘堿性溶液中的亞甲基藍即被完全降解,堿性溶液則變?yōu)闊o色。
實施例5
(1)配制亞甲基藍的濃度為0.04克每升的亞甲基藍水溶液;
(2)在步驟(1)配制的亞甲基藍水溶液中加入氫氧化鈉,使氫氧化鈉的添加量為0.1摩爾每升,將混合溶液于37°c下以60轉(zhuǎn)每分鐘的速度搖動12小時后得到堿性溶液;
(3)將經(jīng)步驟(2)制得的堿性溶液放于太陽光下照射,經(jīng)150分鐘堿性溶液中的亞甲基藍即被完全降解,堿性溶液則變?yōu)闊o色。
實施例6
(1)配制亞甲基藍的濃度為0.04克每升的亞甲基藍水溶液;
(2)在步驟(1)配制的亞甲基藍水溶液中加入氫氧化鈉,使氫氧化鈉的添加量為0.3摩爾每升,將混合溶液于37°c下以60轉(zhuǎn)每分鐘的速度搖動12小時后得到堿性溶液;
(3)將經(jīng)步驟(2)制得的堿性溶液放于太陽光下照射,經(jīng)150分鐘堿性溶液中的亞甲基藍即被完全降解,堿性溶液則變?yōu)闊o色。
實施例7
(1)配制亞甲基藍的濃度為0.01克每升的亞甲基藍水溶液;
(2)在步驟(1)配制的亞甲基藍水溶液中加入氫氧化鈉,使氫氧化鉀的添加量為0.2摩爾每升,將混合溶液于37°c下以60轉(zhuǎn)每分鐘的速度搖動24小時后得到堿性溶液;
(3)將經(jīng)步驟(2)制得的堿性溶液放于太陽光下照射,經(jīng)13分鐘堿性溶液中的亞甲基藍即被完全降解,堿性溶液則變?yōu)闊o色。
實施例8
(1)配制亞甲基藍的濃度為0.04克每升的亞甲基藍水溶液;
(2)在步驟(1)配制的亞甲基藍水溶液中加入氫氧化鈉,使氫氧化鉀的添加量為0.2摩爾每升,將混合溶液于37°c下以60轉(zhuǎn)每分鐘的速度搖動24小時后得到堿性溶液;
(3)將經(jīng)步驟(2)制得的堿性溶液放于太陽光下照射,經(jīng)130分鐘堿性溶液中的亞甲基藍即被完全降解,堿性溶液則變?yōu)闊o色。
實施例9
(1)配制亞甲基藍的濃度為0.01克每升的亞甲基藍水溶液;
(2)在步驟(1)配制的亞甲基藍水溶液中加入氫氧化鈉,使氫氧化鈣的添加量為0.05摩爾每升,將混合溶液于37°c下以60轉(zhuǎn)每分鐘的速度搖動60小時后得到堿性溶液;
(3)將經(jīng)步驟(2)制得的堿性溶液放于太陽光下照射,經(jīng)20分鐘堿性溶液中的亞甲基藍即被完全降解,堿性溶液則變?yōu)闊o色。
實施例10
(1)配制亞甲基藍的濃度為0.04克每升的亞甲基藍水溶液;
(2)在步驟(1)配制的亞甲基藍水溶液中加入氫氧化鈉,使氫氧化鈣的添加量為0.05摩爾每升,將混合溶液于37°c下以60轉(zhuǎn)每分鐘的速度搖動60小時后得到堿性溶液;
(3)將經(jīng)步驟(2)制得的堿性溶液放于太陽光下照射,經(jīng)270分鐘堿性溶液中的亞甲基藍即被完全降解,堿性溶液則變?yōu)闊o色。