申请日2017.05.19
公开(公告)日2017.08.22
IPC分类号C02F1/52; C02F101/34
摘要
本发明公开一种含羟基醌类废水的处理方法，本方法利用沉淀、吸附作用原理，在常温常压条件下向含羟基醌类废水中添加钡盐，搅拌混匀后静置沉降，过滤即得处理后废水，处理后废水中COD去除率最高可达87.7%，废水色度脱除率不低于93.5%;本发明工艺简单易行，在常温常压条件下进行，能耗低，运行与管理便利，适于产业化应用。
权利要求书
1.一种含羟基醌类废水的处理方法，其特征在于：在常温常压条件下向含羟基醌类废水中添加钡盐，搅拌混匀后静置沉降，过滤即得处理后废水，其中含羟基醌类废水中硫酸根含量为质量百分比0.12~0.20%。
2.根据权利要求1所述的含羟基醌类废水的处理方法，其特征在于：含羟基醌类废水为显影废水、以对苯二酚为原料生产纳米银粉的废水、蒽醌染料生产过程中产生的工业废水中的一种。
3.根据权利要求1所述的含羟基醌类废水的处理方法，其特征在于：调节含羟基醌类废水pH为9.0~12.0后再添加钡盐。
4.根据权利要求1所述的含羟基醌类废水的处理方法，其特征在于：钡盐为可溶性钡盐，钡盐与含羟基醌类废水的质量比为0.04~0.1:1。
5.根据权利要求4所述的含羟基醌类废水的处理方法，其特征在于：钡盐为BaCl2·2H2O和/或(CH3COO)2Ba。
6.根据权利要求1所述的含羟基醌类废水的处理方法，其特征在于：静置沉降时间为30~240min。
说明书
一种含羟基醌类废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种含羟基醌类废水的处理方法，属工业废水处理技术领域。
背景技术
近些年来，随着世界各国洗印行业数量激增、纳米银粉生产工艺的迅速推广应用以及蒽醌染料市场需求持续扩大，其废水产排量呈明显增长趋势。该类废水化学成份复杂，含有大量的羟基醌类化合物，其能与人体的蛋白质发生缩合反应，从而导致对人体的毒害作用，环境负面效应明显，其任意排放势必对生态环境与人类健康造成危害;作为一类典型的COD浓度高、生物毒性作用强的难降解废水，显影废水等已被列入《国家危险废物名录》。
借鉴焦化废水、偶氮染料废水等已有处理技术，含羟基醌类有害组分的废水处理技术主要包括：超临界氧化、臭氧氧化、活性炭吸附、生物降解、酸化-Fenton氧化-混凝等。超临界氧化技术处理效果最为明显，且无二次污染，但设备投资费用及运行成本高的不足限制了其工程实践应用。臭氧氧化技术存在原料(空气)来源方便、处理后无其它沉淀等优势，该技术对臭氧发生器的操作要求极高。活性炭吸附法处理费用低、占地面积较小，然而存在COD及色度脱除率效果相对较差的不足。利用微生物对含羟基醌类的废水进行处理，工艺运行成本相对较低，但废水中的复杂化合物难以得到较为彻底的降解。酸化-Fenton氧化-混凝法存在氧化条件温和、适用范围宽这类优势，但出水色度明显偏高，工艺过程较为复杂。可见，开发工序能耗低、工艺过程简便、处理效果好的羟基醌类废水处理新技术，成为科研工作者亟待解决的难题。
发明内容
本发明提供了一种含羟基醌类废水的处理方法，该方法基于沉淀、吸附作用原理，通过添加钡盐对显影废水、以对苯二酚为原料的纳米银粉生产废水以及蒽醌染料生产过程产生的废水进行处理;一方面，废水中羟基醌类基团可直接与所添加的钡离子形成络合物沉淀;另一方面，由于表面吸附作用，所添加的钡离子与硫酸根离子形成带正电荷的硫酸钡沉淀，并与废水中电负性的羟基醌类基团产生共沉淀，从而使废水中COD得到大幅度削减，色度明显下降。
本发明技术方案如下：
在常温常压条件下向含羟基醌类废水中添加钡盐，搅拌混匀后静置沉降，过滤即得处理后废水，其中含羟基醌类废水中硫酸根含量为质量百分比0.12~0.20%;处理后废水COD去除率不低于76.2%，最高可达87.7%，废水色度脱除率不低于93.5%。
所述含羟基醌类废水为显影废水、以对苯二酚为原料的生产纳米银粉的废水、蒽醌染料生产过程中产生的工业废水中的一种或其它含羟基醌类废水。
本发明方法可以在调节含羟基醌类废水pH为9.0~12.0后再添加钡盐。
本发明中钡盐为可溶性钡盐，钡盐与含羟基醌类废水的质量比为0.04~0.1:1。
所述钡盐为BaCl2·2H2O和/或(CH3COO)2Ba。
本发明具有如下优点：
1)所述技术方法在常温常压条件下进行，能耗低，运行与管理便利;
2)所述处理废水中的羟基醌类有害组分转入钡盐沉淀而实现废水COD大幅削减，再结合沉淀物的干燥、灼烧后续处理，即可实现难降解有害工业废水的安全处置;
3)本发明工艺简单易行，适于大规模处理工业废水。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不限于所述内容。
实施例1
室温、常压条件下取100g纳米银粉生产废水，该纳米银粉生产工艺为碱性pH 11条件下采用对苯二酚、亚硫酸钠将硝酸银还原为球形纳米银粉;其COD浓度为8200mg/L、废水中羟基醌类化合物醌氢醌含量6950mg/L、硫酸根含量为0.12%，按质量比0.04:1加入4g BaCl2·2H2O，搅拌混匀后静置30min，之后进行过滤操作;所得滤液COD浓度下降至1180mg/L，其去除率为85.6%，色度去除率96.8%。
待处理废水加入BaCl2·2H2O后，钡离子可与废水中的酚羟基和苯环羰基形成络合物沉淀;另外，新生成的硫酸钡细微颗粒带正电荷，也可通过表面吸附作用将电负性的醌氢醌转入沉淀物中。从而实现废水中醌氢醌含量明显减少，COD及色度大幅度下降。
实施例2
取100g纳米银生产废水，其COD浓度为13600mg/L、废水中羟基醌类化合物醌氢醌含量11200mg/L、硫酸根含量为0.17%，按质量比0.07:1加入可溶性钡盐7g，钡盐由BaCl2·2H2O与(CH3COO)2Ba按质量比1：1组成，添加钡盐搅拌混匀后静置沉降180min，之后过滤，所得滤液COD浓度下降至1290mg/L，其去除率为84.2%，色度去除率95.1%。
实施例3
取100g纳米银生产废水，其COD浓度为14500mg/L、废水中羟基醌类化合物醌氢醌含量12300mg/L、硫酸根含量为0.20%，用4.0mol/L NaOH溶液将废水pH值调整为12.0，并按质量比0.10:1加入10g BaCl2·2H2O，搅拌混匀后静置240min，之后进行过滤操作，所得滤液COD浓度下降至1010mg/L，其去除率为87.7%，色度去除率97.4%。
实施例4
取100g纳米银生产废水，其COD浓度为10400mg/L、废水中羟基醌类化合物醌氢醌含量9360mg/L、硫酸根含量为0.14%，按质量比0.06:1加入(CH3COO)2Ba 6g，搅拌混匀后静置120min，之后进行过滤操作;所得滤液COD浓度下降至1950mg/L，其去除率为76.2%，色度去除率93.5%。
实施例5
取100g显影废水，废水COD浓度为14500mg/L，废水中羟基醌类化合物对苯二酚-对苯醌磺酸钠含量为11500mg/L，硫酸根含量为0.12%，废水pH值为11.0，并按质量比0.08:1加入BaCl2·2H2O 8g，搅拌混匀后静置180min，之后进行过滤操作;所得滤液COD浓度下降至1930mg/L，其去除率为86.7%，色度去除率96.5%。
实施例6
取100g蒽醌染料废水，其COD浓度为12600mg/L，羟基醌类化合物茜素磺酸钠含量为9940mg/L，将硫酸根含量为0.12%，废水pH值为9.0，再按质量比0.05:1投加BaCl2·2H2O 5g，搅拌混匀后静置120min，之后进行过滤操作;所得滤液COD浓度下降至1730mg/L，其去除率为86.3%，色度去除率95.9%。
