申请日2017.01.24
公开(公告)日2017.05.31
IPC分类号C02F9/04
摘要
一种精制棉废水的处理方法，工艺步骤如下：(1)向温度不低于50℃的精制棉废水中加入苯扎氯铵和温度不低于50℃的硝化棉酸性废水并混合均匀形成混合液，所述硝化棉酸性废水的加入量以混合液的pH值达到1～4为限，苯扎氯铵的加入量以苯扎氯铵在混合液中的浓度达到40～160mg/L为限;(2)将步骤(1)形成的混合液在温度不低于50℃的条件下静置至混合液中的污染物析出并完全沉淀，然后将上清液与沉淀出的污染物分离，分离出的上清液即为已处理废液。
权利要求书
1.一种精制棉废水的处理方法，所述精制棉废水为精制棉生产过程中产生的强碱性、高COD含量废水，其特征在于工艺步骤如下：
(1)向温度不低于50℃的精制棉废水中加入苯扎氯铵和温度不低于50℃的硝化棉酸性废水并混合均匀形成混合液，所述硝化棉酸性废水的加入量以混合液的pH值达到1～4为限，苯扎氯铵的加入量以苯扎氯铵在混合液中的浓度达到40～160mg/L为限;
或者向温度不低于50℃的精制棉废水中加入苯扎氯铵、温度不低于50℃的硝化棉酸性废水和硫酸并混合均匀形成混合液，所述硝化棉酸性废水和硫酸的加入量以混合液的pH值达到1～4为限，苯扎氯铵的加入量以苯扎氯铵在混合液中的浓度达到40～160mg/L为限;
(2)将步骤(1)形成的混合液在温度不低于50℃的条件下静置至混合液中的污染物析出并完全沉淀，然后将上清液与沉淀出的污染物分离，分离出的上清液即为已处理废液。
2.根据权利要求1所述精制棉废水的处理方法，其特征在于向温度不低于50℃的精制棉废水中加入苯扎氯铵并混合均匀后再加入温度不低于50℃的硝化棉酸性废水，或加入温度不低于50℃的硝化棉酸性废水和硫酸。
3.根据权利要求1所述精制棉废水的处理方法，其特征在于向温度不低于50℃的精制棉废水中加入温度不低于50℃的硝化棉酸性废水，或加入温度不低于50℃的硝化棉酸性废水和硫酸形成pH值达到1～4的混合液后再加入苯扎氯铵。
说明书
一种精制棉废水的处理方法
技术领域
本发明属于工业废水处理领域，特别涉及强碱性、高COD含量精制棉废水的处理方法。
背景技术
精制棉生产过程中所产生的精制棉废水(高浓度废水)呈强碱性(pH值为12.62～13.3)，其COD含量高(35856.57～88209.06mg/L)，色度高，含有较多难降解的物质，可生化性差，其主要污染物为：溶解的棉短绒、纤维素在碱法蒸煮后生成的低分子糖类、脂肪、腊等物质，皂化反应所产生的产物、水溶性碳水化合物、碱木素等，是一种难处理的有机废水，若超标排放会对环境造成极大危害。因此，精制棉废水的处理至关重要，不仅关系到行业的生存发展，而且关系到企业周边水质、土壤等生态环境对人体健康的影响。
现有精制棉废水(高浓度废水)的处理，通常采用的工艺是：精制棉废水酸析气浮-中和沉淀-厌氧-好氧-二沉-混凝沉淀池。所述酸析气浮即通过向精制棉碱性废水中投加硝化棉酸性废水，使两种废水形成的混合液pH值为2-3，在酸性条件下将溶解在废水中的木质素、纤维素析出来，通过气浮将其分离;酸析气浮处理后的水再通过加火碱调pH至中性，然后进入厌氧、好氧、二沉池生化系统处理，最后通过在混凝沉淀处理后排放。此种方法吨水运行费用较高，且由于先酸析后加碱中和，因而增加了废水中的含盐量，降低了生化处理效率，影响了处理效果。
为了克服上述方法存在的问题，ZL201110171937.1公开了一种含有精制棉废水的处理方法，该方法将精制棉高浓度废水和低浓度废水从治理源头上分开，将精制棉高浓度废水加入到高浓度碱水循环池中来沉淀浓黑液及杂质，沉淀后的浓黑液及杂质用泵提升至酸析沉淀池，加入硝化棉酸水，将pH值调至2-3，杂质中的木质素在酸性条件下析出，静置后沉淀在酸析沉淀池中的泥斗中，泥斗中的上清液排放至精制棉低浓度废水中，以中和低浓度废水中的碱度;泥斗上面的上清液排放完毕，泥斗中的污泥进入厢式压滤机脱水，脱水后的水溶液进入精制棉低浓度废水。精制棉低浓度废水与排入的上清液和脱水后的水溶液进入格栅碱水调节池中均衡水质水量，然后泵入中性气浮，再依次流入厌氧池、好氧池、第一沉淀池和混凝沉淀池。在混凝沉淀池中根据水的COD来加入混凝剂，调节其COD值使出水达到《兵器工业水污染物排放标准火炸药》(GB144703.1-2002)的排放标准。此种方法虽然降低了吨水运行费用并提高了精制棉废水的处理效果，但其酸析沉淀的效果并不理想，酸析沉淀后COD的去除率仅达到52.9%(见ZL201110171937.1说明书第0021-0023段)，因而增加了后续处理工序的处理难度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种精制棉废水的处理方法，以提高酸析沉淀时废水中污染物的去除率。
本发明所述精制棉废水的处理方法，所处理的精制棉废水为精制棉生产过程中产生的强碱性、高COD含量废水，即高浓度精制棉废水。本发明中所述COD皆为化学需氧量CODCr的略写。本发明的创新之处是在酸析沉淀时加入苯扎氯铵，所述苯扎氯铵又称十二烷基二甲基苄基氯化铵，属非氧化性杀菌剂。
本发明所述精制棉废水的处理方法，工艺步骤如下：
(1)向温度不低于50℃的精制棉废水中加入苯扎氯铵和温度不低于50℃的硝化棉酸性废水并混合均匀形成混合液，所述硝化棉酸性废水的加入量以混合液的pH值达到1～4为限，苯扎氯铵的加入量以苯扎氯铵在混合液中的浓度达到40～160mg/L为限;
或者向温度不低于50℃的精制棉废水中加入苯扎氯铵、温度不低于50℃的硝化棉酸性废水和硫酸并混合均匀形成混合液，所述硝化棉酸性废水和硫酸的加入量以混合液的pH值达到1～4为限，苯扎氯铵的加入量以苯扎氯铵在混合液中的浓度达到40～160mg/L为限;
(2)将步骤(1)形成的混合液在温度不低于50℃的条件下静置至混合液中的污染物析出并完全沉淀，然后将上清液与沉淀出的污染物分离，分离出的上清液即为已处理废液。
需要说明的是：加入硫酸的目的是为了减少硝化棉酸性废水的加入量，从而减少处理系统的废水量。
上述精制棉废水的处理方法，采用以下两种顺序加入苯扎氯铵均不影响处理效果：
1、向温度不低于50℃的精制棉废水中加入苯扎氯铵并混合均匀后再加入温度不低于50℃的硝化棉酸性废水，或加入温度不低于50℃的硝化棉酸性废水和硫酸。
2、向温度不低于50℃的精制棉废水中加入温度不低于50℃的硝化棉酸性废水，或加入温度不低于50℃的硝化棉酸性废水和硫酸形成pH值达到1～4的混合液后再加入苯扎氯铵。
本发明具有以下有益效果：
1、由于本发明所述方法在酸析沉淀时加入了苯扎氯铵，因而酸析沉淀时精制棉废水中污染物的去除率大幅度提高。试验表明，精制棉废水中污染物的去除率可达到80%左右(见实施例)，因而降低了后续处理工序的处理难度或可减少后续处理工序。
2、生产中，精制棉废水的排放温度为80～100℃，因而本发明所述方法的温度与精制棉废水的排放温度相适应，酸析沉淀时不需对精制棉废水加温，可直接进行处理，减少了操作环节，节约了能源。
3、苯扎氯铵为市售商品，现行市场价格为10，000元/吨人民币左右，苯扎氯铵在混合液中的浓度仅为40～160mg/L，因而不会增加精制棉废水处理的总体运行费。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明所述精制棉废水的处理方法作进一步说明。
下述实施例是在实验室进行的，精制棉废水和硝化棉酸性废水取自中国四川的硝化棉生产企业，苯扎氯铵通过市场购买成都润泽本土化工公司的产品。
实施例1
本实施例中，待处理的精制棉废水的pH值为12.92，COD为88209.06mg/L;硝化棉酸性废水的pH值为0.59，COD为564.35mg/L。
本实施例的工艺步骤如下：
(1)取2500mL精制棉废水和500mL硝化棉酸性废水并分别保温到85℃，将温度为85℃的2500mL精制棉废水加入烧杯中，然后加入0.12g苯扎氯铵并混合均匀，再依次加入温度为85℃的500mL的硝化棉酸性废水、33.33ml浓硫酸并混合均匀，所形成的混合液的pH值为1.70，苯扎氯铵在混合液中的浓度为40mg/L;
(2)将步骤(1)形成的混合液放入85℃恒温水浴锅静置30min，使混合液中的污染物析出并完全沉淀，然后用精细滤布进行抽滤，将上清液与沉淀的污染物分离，分离出的上清液的体积为2710mL，经检测，上清液的pH值为1.67，COD含量为15611.14mg/L，经计算，本实施例污染物的去除率为80.84%。
实施例2
本实施例中，待处理的精制棉废水的pH值为13.30，COD为56085.60mg/L;硝化棉酸性废水的pH值为1.11，COD为43.08mg/L。
本实施例的工艺步骤如下：
(1)取1000mL精制棉废水和1000mL硝化棉酸性废水并分别保温到55℃，将温度为55℃的1000mL精制棉废水加入烧杯中，然后加入温度为55℃的1000mL的硝化棉酸性废水并混合均匀，再加入0.16g苯扎氯铵并混合均匀，所形成的混合液的pH值为3.32，苯扎氯铵在混合液中的浓度为80mg/L;
(2)将步骤(1)形成的混合液放入55℃恒温水浴锅静置60min，使混合液中的污染物析出并完全沉淀，然后用精细滤布进行抽滤，将上清液与沉淀的污染物分离，分离出的上清液的体积为1790mL，经检测，上清液的pH值为3.30，COD含量为6461.91mg/L，经计算，本实施例污染物的去除率为79.40%。
实施例3
本实施例中，待处理的精制棉废水的pH值为12.62，COD为35866.57mg/L;硝化棉酸性废水的pH值为-0.05，COD为219.68mg/L。
本实施例的工艺步骤如下：
(1)取1000mL精制棉废水和1000mL硝化棉酸性废水并分别保温到50℃，将温度为50℃的1000mL精制棉废水加入烧杯中，然后加入温度为50℃的1000mL的硝化棉酸性废水并混合均匀，再加入0.32g苯扎氯铵并混合均匀，所形成的混合液的pH值为3.75，苯扎氯铵在混合液中的浓度为80mg/L;
(2)将步骤(1)形成的混合液放入50℃恒温水浴锅静置75min，使混合液中的污染物析出并完全沉淀，然后用精细滤布进行抽滤，将上清液与沉淀的污染物分离，分离出的上清液的体积为1800mL，经检测，上清液的pH值为3.70，COD含量为4410.54mg/L，经计算，本实施例污染物的去除率为78.00%。
上述各实施例污染物的去除率按以下公式计算：
污染物去除率(%)=(废水中污染物的减少量/废水中污染物的理论量)×100%，
废水中污染物的理论量=(待处理精制棉废水的COD含量×待处理精制棉废水的体积)+(所加入的硝酸棉酸性废水的COD含量×所加入的硝酸棉酸性废水的体积)，
废水中污染物的减少量=废水中污染物的理论量-(上清液的COD含量×上清液的体积)。
需要说明的是：在现有精制棉废水的处理方法中，通常采用COD去除率来表示精制棉废水的处理效果，但对于高浓度精制棉碱性废水的处理，COD去除率并不能准确概括其处理效果，例如，1000mL的COD含量为50000mg/L的高浓度精制棉碱性废水，在稀释十倍至10L体积时，检测得出的COD含量为6000～7000mg/L，此外，利用本发明技术方案对高浓度精制棉碱性废水进行处理发现，由于沉淀的污染物体积较大，废水体积变小，若采用COD去除率来表示废水处理效果并不准确。因此，在本发明实施例中，采用污染物去除率来体现本发明技术方案的污水处理效果。
