公布日：2022.08.23
申请日：2022.05.09
分类号：C02F9/04(2006.01)I;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本申请涉及一种化工污水处理工艺，其包括将污水依次通过隔油调节池、中和反应池、平流沉淀池、二级反应池和斜管沉淀池进行污水处理。本申请具有以下优点和效果：与稀盐酸混合的石灰表面产生微孔，使石灰经改性后产生大量沸石类物质，表面更粗糙；同时通过与N,N’‑亚甲基双甲基丙烯胺和聚乙烯醇的混合实现有机化改性，提高活性成分含量，进而可有效提高对镍的吸附性能；通过超声分散处理，使污水处理剂的分散和螯合性均得到提升，有利于辅助污水的絮凝，从而辅助提升污水处理的效果；通过平流沉淀池去除大部分的污泥，达到污泥减量的目的；处理后的污水达到国家排放标准，同时增大Ni的回收利用率，实现了资源的回收再利用，有效减少资源浪费。
权利要求书
1.一种化工污水处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：S1.隔油调节池处理；在隔油调节池中，污水中密度小于水的油粒上升至水面，在池体上部设置抽油管，收集浮油并将其导出池外，去除大部分动植物油和浮渣；S2.中和反应池处理；在中和反应池中加入石灰，与S1处理后的污水中的酸性物质在池中匀质混合进行中和反应；S3.平流沉淀池处理；平流式沉淀池池体平面为矩形，上部为沉淀区，下部为污泥区，池前部有进水区，池后部有出水区；S2处理后的污水沿进水区整个截面均匀分配，进入沉淀区，然后缓慢流向出口区，污水中的泥沙颗粒沉降于污泥区，对污泥区的污泥进行处理，回收Fe、Cr、Ni和F；S4.二级反应池处理；采用包括改性石灰的A组分的污水处理剂对S3处理后的污水进行处理；S5.斜管沉淀池处理；斜管沉淀池的沉降区域设置许多密集的斜管，使污水中悬浮杂质在斜管中进行沉淀，S4处理后的污水沿斜管上升流动，分离出的泥渣在重力作用下沿着斜管向下滑至池底，再集中排出；按重量份数计，每升污水中，添加的所述A组分为50-60份改性石灰；所述改性石灰的制备方法为：将30-40份石灰和2-3份质量分数为18%的盐酸溶液共混搅拌10-15min，再烘干碾碎；然后将处理后的石灰与3-5份N,N’-亚甲基双甲基丙烯胺、2-3份聚乙烯醇共混，以450-550W的超声功率超声分散30-35min。
2.根据权利要求1所述的一种化工污水处理工艺，其特征在于：所述改性石灰的制备方法还包括如下步骤：超声分散后，再加入2-3份甲醛和0.6-0.8份2,3-二羟基丙烯酸丙酯，在70-80℃下搅拌反应1-2h。
3.根据权利要求1所述的一种化工污水处理工艺，其特征在于：按重量份数比计，石灰：盐酸溶液：N,N’-亚甲基双甲基丙烯胺=19:1:2。
4.根据权利要求2所述的一种化工污水处理工艺，其特征在于：所述污水处理剂还包括B组分，B组分包括木质素和辛基酚聚氧乙烯醚；按重量份数计，每升污水中，添加的B组分包括35-45份木质素和8-10份辛基酚聚氧乙烯醚。
5.根据权利要求4所述的一种化工污水处理工艺，其特征在于：按重量份数计，所述B组分还包括5-6份2-羧基-3-氯苯甲醛。
6.根据权利要求5所述的一种化工污水处理工艺，其特征在于：按重量份数比计，木质素：2-羧基-3-氯苯甲醛=7:1。
7.根据权利要求5所述的一种化工污水处理工艺，其特征在于：按重量份数计，所述B组分还包括4-5份二氰苯乙烯酮乙烯缩醛和1-2份过氧化苯甲酰。
8.根据权利要求7所述的一种化工污水处理工艺，其特征在于：所述B组分的制备方法为：将2-羧基-3-氯苯甲醛加热至75-80℃，然后边搅拌边将木质素和辛基酚聚氧乙烯醚搅拌共混的产物滴加于2-羧基-3-氯苯甲醛中，添加完后继续搅拌反应50-60min；然后加入二氰苯乙烯酮乙烯缩醛和过氧化苯甲酰，升温至80-90℃，继续搅拌2-3h。
9.根据权利要求7所述的一种化工污水处理工艺，其特征在于：所述S4中，首先将污水的pH值调节至9.0-11.0，然后用包括改性石灰的A组分处理污水，收集沉淀物以回收Ni；然后再用包括木质素、辛基酚聚氧乙烯醚、2-羧基-3-氯苯甲醛、二氰苯乙烯酮乙烯缩醛和过氧化苯甲酰的B组分继续处理污水。
发明内容
为了提高化工污水的处理效果，增大镍金属元素的回收利用率，本申请提供一种化工污水处理工艺。
本申请提供的一种化工污水处理工艺采用如下的技术方案：
一种化工污水处理工艺，包括如下步骤：
S1.隔油调节池处理；在隔油调节池中，污水中密度小于水的油粒上升至水面，在池体上部设置抽油管，收集浮油并将其导出池外，去除大部分动植物油和浮渣；
S2.中和反应池处理；在中和反应池中加入石灰，与S1处理后的污水中的酸性物质在池中匀质混合进行中和反应；
S3.平流沉淀池处理；平流式沉淀池池体平面为矩形，上部为沉淀区，下部为污泥区，池前部有进水区，池后部有出水区；S2处理后的污水沿进水区整个截面均匀分配，进入沉淀区，然后缓慢流向出口区，污水中的泥沙颗粒沉降于污泥区，对污泥区的污泥进行处理，回收Fe、Cr、Ni和F；
S4.二级反应池处理；采用包括A组分的污水处理剂对S3处理后的污水进行处理；
S5.斜管沉淀池处理；斜管沉淀池的沉降区域设置许多密集的斜管，使污水中悬浮杂质在斜管中进行沉淀，S4处理后的污水沿斜管上升流动，分离出的泥渣在重力作用下沿着斜管向下滑至池底，再集中排出；
按重量份数计，每升污水中，添加的所述A组分为50-60份改性石灰；
所述改性石灰的制备方法为：将30-40份石灰和2-3份质量分数为18％的盐酸溶液共混搅拌10-15min，再烘干碾碎；然后将处理后的石灰与3-5份N,N’-亚甲基双甲基丙烯胺、2-3份聚乙烯醇共混，以450-550W的超声功率超声分散30-35min。
通过采用上述技术方案，石灰以氢氧化钙为主要成分，通过与稀盐酸共混使石灰表面产生微孔，使石灰经改性后产生大量沸石类物质，颗粒形状变为不规则，表面更粗糙，比表面积增加；同时通过与N,N’-亚甲基双甲基丙烯胺和聚乙烯醇的混合实现有机化改性，提高活性成分含量，进而可有效提高对镍的吸附性能，提高回收的污水中的Ni的含量；通过超声分散处理，使污水处理剂的分散和螯合性均得到提升，有利于辅助污水的絮凝，从而辅助提升污水处理的效果；通过平流沉淀池去除大部分的污泥，达到污泥减量的目的；处理后的污水达到国家排放标准，同时实现了资源的回收再利用，有效减少资源浪费。
优选的，所述改性石灰的制备方法还包括如下步骤：超声分散后，再加入2-3份甲醛和0.6-0.8份2,3-二羟基丙烯酸丙酯，在70-80℃下搅拌反应1-2h。
通过采用上述技术方案，进一步加入甲醛和2,3-二羟基丙烯酸丙酯，有机组分之间发生共聚反应，得到的聚合物活性基团多，分子量高，絮凝能力强，显示出对Ni的高效吸附的优越性。
优选的，按重量份数比计，石灰：盐酸溶液：N,N’-亚甲基双甲基丙烯胺＝19:1:2。
优选的，所述污水处理剂还包括B组分；按重量份数计，每升污水中，添加的B组分包括35-45份木质素和8-10份辛基酚聚氧乙烯醚。
通过采用上述技术方案，木质素为含有酚羟基、醇羟基和羧基等多种官能团的高分子化合物，辛基酚聚氧乙烯醚作为非离子表面活性剂可提高组分的分散性和螯合性，当加入B组分进一步处理污水时，木质素与污水中剩余的A组分改性石灰产生复配，可使污水处理剂更易于吸附重金属阳离子，同时由羟基等活性基团增加配位络合能力，对苯酚及含氮芳香族化合物等具有较高的吸附能力，可提高污水的处理效果，以达到排污标准。
优选的，按重量份数计，所述B组分还包括5-6份2-羧基-3-氯苯甲醛。
通过采用上述技术方案，加入2-羧基-3-氯苯甲醛与含有酚羟基、醇羟基和羧基的木质素共混反应，改善木质素的络合能力，同时还改变组分之间的形态结构及分布，使组分之间产生协同增效作用；通过改性也使吸附能力得到提升，提高污水处理效果。
优选的，按重量份数比计，木质素：2-羧基-3-氯苯甲醛＝7:1。
优选的，按重量份数计，所述B组分还包括2-3份二氰苯乙烯酮乙烯缩醛和1-2份过氧化苯甲酰。
通过采用上述技术方案，通过2-羧基-3-氯苯甲醛改性木质素后，进一步引入二氰苯乙烯酮乙烯缩醛并通过加入过氧化苯甲酰使组分间交联，形成交联网络可使结构得到改善，增加比表面积从而可有效提高木质素对有机物的吸附能力，并可提高吸附效率，污水处理效果更佳。
优选的，所述B组分的制备方法为：将2-羧基-3-氯苯甲醛加热至75-80℃，然后边搅拌边将木质素和辛基酚聚氧乙烯醚搅拌共混的产物滴加于2-羧基-3-氯苯甲醛中，添加完后继续搅拌反应50-60min；然后加入二氰苯乙烯酮乙烯缩醛和过氧化苯甲酰，升温至80-90℃，继续搅拌2-3h。
优选的，所述S4中，首先将污水的pH值调节至9.0-11.0，然后用A组分处理污水，收集沉淀物以回收Ni；然后再用B组分继续处理污水。
通过采用上述技术方案，将pH值调节至9.0-11.0时，沉淀作用增强，有利于提高对镍离子的吸附效果，从而提高镍离子回收率，减少残留，起提高资源回收率和提升污水处理效果的作用；当A组分处理后，Ni被吸附回收，B组分可与污水中剩余的A组分改性石灰产生复配，可使污水处理剂更易于吸附重金属阳离子，同时由羟基等活性基团增加配位络合能力，提高污水处理效果。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
1.石灰以碳酸钙为主要成分，通过与稀盐酸共混使石灰表面产生微孔，使石灰经改性后产生大量沸石类物质，颗粒形状变为不规则，表面更粗糙，比表面积增加；同时通过与N,N’-亚甲基双甲基丙烯胺和聚乙烯醇的混合实现有机化改性，提高活性成分含量，进而可有效提高对镍的吸附性能，提高回收的Ni含量；通过超声分散处理，使污水处理剂的分散和螯合性均得到提升，有利于辅助污水的絮凝，从而辅助提升污水处理的效果；通过平流沉淀池去除大部分的污泥，达到污泥减量的目的；处理后的污水达到国家排放标准，同时实现了资源的回收再利用，有效减少资源浪费；
2.进一步加入甲醛和2,3-二羟基丙烯酸丙酯，有机组分之间发生共聚反应，得到的聚合物活性基团多，分子量高，絮凝能力强，显示出对Ni的高效吸附的优越性；
3.木质素为含有酚羟基、醇羟基和羧基等多种官能团的高分子化合物，辛基酚聚氧乙烯醚作为非离子表面活性剂可提高组分的分散性和螯合性，2-羧基-3-氯苯甲醛与含有酚羟基、醇羟基和羧基的木质素共混反应，改善木质素的络合能力，引入二氰苯乙烯酮乙烯缩醛并通过加入过氧化苯甲酰使组分间交联，形成交联网络可使结构得到改善，增加比表面积从而可有效提高木质素对有机物的吸附能力，并可提高吸附效率；当A组分处理后，Ni被吸附回收，B组分可与污水中剩余的A组分改性石灰产生复配，可使污水处理剂更易于吸附重金属阳离子，同时由羟基等活性基团增加配位络合能力，提高污水处理效果。
（发明人：方劲松;叶众欢;张冶;项力）
