本发明属于光催化及染料废水处理技术领域，具体涉及一种“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法。
背景技术：
地球表面上绝大部分水资源不能为我们所用，本来能用的水就很少，能用的水又被污染了一部分，皮革制造、造纸、印刷、纺织类生产、食品加工、生化实验等方面都会产生一定量的含有染料的废水。印染废水是指有关印染方面的工序的加工的过程中排放的各种废水混合而成的混合型废水，由于印染方面耗水量巨大，而之后的绝大部分会成为印染废水再加上染料本身是合成的有机物不易降解存在水体中便会造成较为严重的水污染。印染废水中的有害物质经生物圈慢慢转移就有可能危及人体健康。
在印染、工业、纺织废水的处理方面首先应用的是混凝法，混凝法在工艺中的应用很灵活，可在生物处理前也可在生物处理后也可单一处理废水，混凝法的cod、bod去除率能达到将近50％。其优点占地面积小、处理处置工艺流程简单、管理运行方便、泥渣产生量较多、对疏水性染料脱色率较好而对亲水性的脱色率稍差、投资少、运行较为灵活，主要去除残余染料和悬浮胶体状态的污染物同时可降低印染废水中的浊度、色度。
利用光催化的方法净化印染废水能够破坏很多种类的生物难降解的并且结构稳定的有机污染物，光催化降解染料的技术具有节能高效、成本低、有机污染物降解较为彻底等方面的优点，此过程能使大多数有机物都能在光催化的作用下被氧化为无机物。光催化因其氧化过程中可在常温常压下进行、污染的产量以及影响范围少、降解的产率高、选择性能好和应用面广而被较多的使用。
技术实现要素：
本发明的目的是为了提供一种“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，向含有碱性嫩黄o和结晶紫的印染废水中，加入无机混凝剂聚合氯化铝(pac)，光催化剂tio2，混凝后光催化，使印染废水脱色。
上述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，包括如下步骤；
1)将tio2催化剂配制成悬浊液，超声处理30min；
2)向含有碱性嫩黄o和结晶紫的印染废水中加入pac后调节ph值，搅拌后沉降，取上清液；
3)向上清液中加入超声处理后的tio2催化剂，搅拌后置于暗箱中，在紫外灯光照射下催化降解；
优选地，上述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，步骤1)中，tio2催化剂悬浊液浓度为1.56g/l。
优选地，上述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，步骤2)中，所述的含有碱性嫩黄o和结晶紫的印染废水中，按质量比，碱性嫩黄o：结晶紫＝1:1。
优选地，上述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，步骤2)中，所述的含有碱性嫩黄o和结晶紫的印染废水中，碱性嫩黄o和结晶紫的总浓度为500mg/l。
优选地，上述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，步骤2)中，按固液比，pac：含有碱性嫩黄o和结晶紫的印染废水＝5g：1l。
优选地，上述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，步骤2)中，所述的调节ph值至8-13。
优选地，上述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，步骤2)中，所述的调节ph值至12。
优选地，上述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，沉降的时间为10-30min。
优选地，上述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，步骤3)中的搅拌时间为1-5min，紫外灯光照时间为10-30min。
本发明的有益效果为：
(1)与现有技术相比，本发明具有占地面积小、处理处置工艺流程简单、管理运行方便、操作简单有效、运行较为灵活的优点；
(2)本发明的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，强碱性条件下在混凝技术的基础上联用光催化技术处理印染废水，改善了混凝法对亲水性的脱色率差的缺点；
(3)本发明的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，强碱性条件下在混凝技术的基础上联用光催化技术处理印染废水能够破坏很多种类的生物难降解的并且结构稳定的有机污染物；
(4)本发明的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，在ph＝12时的脱色率可达78％以上。
附图说明
图1是碱性条件下ph与脱色率的关系图。
图2是pac浓度与脱色率的关系图。
具体实施方式
实施例1一种“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法步骤如下：
1、配制模拟染料废水：
称取碱性嫩黄o和结晶紫各0.25g，用自来水初步在小烧杯中搅拌溶解彻底再溶于1l容量瓶中备用，得模拟染料废水。
2、催化剂的配制及预处理：
配制1.56g/l的tio2催化剂悬浊液，使用前超声处理30min。
3、混凝实验：
1)取配制的500mg/l的印染废水250ml，调节ph为12，滴加0.5ml浓度为5000mg/l的絮凝剂pac；
2)在六联搅拌机上快速搅拌0.5min，中速搅拌5min，慢速搅拌10min；
3)静置沉降20min。
4、光催化实验：
1)取混凝后的上清液70ml至表面皿；
2)加入1.56g/l的tio2溶液5ml做催化剂；
3)搅拌2min后置于暗箱中在紫外灯光照射下进行光催化20min；
4)静置5min取样测其吸光度。
脱色率的计算方法如下：
脱色率(br)＝(a1-a2)/a1*100％
其中a1为原水样吸光度，a2为脱色后吸光度。
吸光度由可见分光光度计测得。
混凝、光催化以后，对复合染料废水的脱色率可达78％以上。
实施例2复合絮凝剂在制备过程中最佳条件的确定
1、确定碱性条件下的最适宜ph
称取碱性嫩黄o和结晶紫各0.25g，用自来水初步在小烧杯中搅拌溶解彻底再溶于1l容量瓶中备用，得模拟染料废水。在室温下向六杯250ml的染料废水中调ph分别为7-13然后再统一加入400mg/l的pac混凝剂10ml，接着在多头磁力搅拌器上搅拌，300r/min快速搅拌0.5min，150r/min中速搅拌5min，70r/min慢速搅拌10min。加入1.56g/l的tio2溶液5ml，搅拌2min后置于暗箱中在紫外灯光照射下进行光催化20min，静置5min取样测其吸光度。
如图1所示，在不同的ph条件下脱色率相差很大，在ph7-10之间脱色率都在5％以下，ph为12.4处脱色率达到峰值，因为ph超过12实际条件操作较困难所以选择ph为12下进行实验测得最佳投药量。
2、确定最佳的投加pac浓度
称取碱性嫩黄o和结晶紫各0.25g，用自来水初步在小烧杯中搅拌溶解彻底再溶于1l容量瓶中备用，得模拟染料废水。在室温下在装有250ml染料废水的烧杯中加入pac后pac在烧杯中的浓度分别为5、10、15、20、25、30mg/l，ph都是在加入pac前调到12，接着在多头磁力搅拌器上搅拌，300r/min快速搅拌0.5min，150r/min中速搅拌5min，70r/min慢速搅拌10min。加入1.56g/l的tio2溶液5ml，搅拌2min后置于暗箱中在紫外灯光照射下进行光催化20min，静置5min取样测其吸光度。再把吸光度根据标准工作曲线方程算出浓度，做出浓度与脱色率的关系图。
如图2所示，ph为12的情况下加入pac的浓度在10mg/l时脱色率达到峰值，有超过78％的脱色率。
1.一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，其特征在于：向含有碱性嫩黄o和结晶紫的印染废水中，加入无机混凝剂聚合氯化铝(pac)，光催化剂tio2，混凝后光催化，使印染废水脱色。
2.根据权利要求1所述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，其特征在于，包括如下步骤；
1)将tio2催化剂配制成悬浊液，超声处理30min；
2)向含有碱性嫩黄o和结晶紫的印染废水中加入pac后调节ph值，搅拌后沉降，取上清液；
3)向上清液中加入超声处理后的tio2催化剂，搅拌后置于暗箱中，在紫外灯光照射下催化降解。
3.根据权利要求2所述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，其特征在于，步骤1)中，tio2催化剂悬浊液浓度为1.56g/l。
4.根据权利要求2所述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，其特征在于，步骤2)中，所述的含有碱性嫩黄o和结晶紫的印染废水中，按质量比，碱性嫩黄o：结晶紫＝1:1。
5.根据权利要求2所述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，其特征在于，步骤2)中，所述的含有碱性嫩黄o和结晶紫的印染废水中，碱性嫩黄o和结晶紫的总浓度为500mg/l。
6.根据权利要求2所述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，其特征在于，步骤2)中，按固液比，pac：含有碱性嫩黄o和结晶紫的印染废水＝5g：1l。
7.根据权利要求2所述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，其特征在于，步骤2)中，所述的调节ph值至8-13。
8.根据权利要求2所述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，其特征在于，步骤2)中，所述的调节ph值至12。
9.根据权利要求2所述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，其特征在于，沉降的时间为10-30min。
10.根据权利要求2所述的一种以tio2为催化剂的“混凝-光催化”联合工艺处理结晶紫与碱性嫩黄o复合染料废水的方法，其特征在于，步骤3)中的搅拌时间为1-5min，紫外灯光照时间为10-30min。
技术总结