申请日2018.07.15
公开(公告)日2018.11.20
IPC分类号C02F9/04; C02F101/34
摘要
本发明公开了一种印染PVA废水预处理方法，包括以下步骤：1、PVA废水中加入甲醇溶液，控制反应室水温在80~90℃，pH在7~9，搅拌速度在40~50r/min，反应时间2~4h;2、继续搅拌，温度降至50~60℃，PVA废水中加入戊二醛溶液和盐酸，pH控制在5~7，反应时间6~8h;3、停止搅拌，向反应器内鼓风曝气，曝气强度控制在0.5~1.5m3/min·100m3水，直到水温将至40℃以下，水体表面形成PVA凝胶团或颗粒;4、将PVA凝胶团或是颗粒刮除;5、剩余污水进入下一道处理工序。本发明醋酸酯基去除率达99.9%以上，PVA的去除率可达80%以上，经济成本合理。
权利要求书
1.一种印染PVA废水预处理方法，其特征在于：其包括以下步骤：
1、PVA废水中加入甲醇溶液，通过加热装置控制反应室水温在80~90℃，pH在7~9，控制搅拌装置搅拌速度在40~50r/min，达到条件后控制反应时间控制在2~4h，使其发生充分的醇解反应;
2、继续搅拌，温度降至50~60℃，PVA废水中加入戊二醛溶液和盐酸，pH控制在5~7，达到条件后控制反应时间控制在6~8h，使其发生充分的缩醛反应;
3、停止搅拌，通过穿孔曝气管向反应器内鼓风曝气，曝气强度控制在0.5~1.5m3/min·100m3水，直到水温将至40℃以下，水体表面形成PVA凝胶团或颗粒;
4、启动浮渣收集装置，将PVA凝胶团或是颗粒刮除;
5、剩余污水排入调节池与一般印染废水合并处理，或是重新启动1~4步骤，进一步去除剩余的PVA。
2.根据权利要求1所述的一种印染PVA废水预处理方法，其特征在于：步骤1中加入的甲醇溶液的甲醇纯度99%以上，投加量为5%。
3.根据权利要求1所述的一种印染PVA废水预处理方法，其特征在于：步骤1中发生如下醇解反应：-[-OOCCH3]n-+CH2OH→-[CH2CH(OH)]n-+CH3COOH↑。
4.根据权利要求1所述的一种印染PVA废水预处理方法，其特征在于：步骤2中加入的戊二醛溶液的戊二醛浓度25%，投加量为0.5%。
5.根据权利要求1所述的一种印染PVA废水预处理方法，其特征在于：步骤2中加入的盐酸溶液的盐酸浓度为36%，投加量为5%。
6.根据权利要求1所述的一种印染PVA废水预处理方法，其特征在于：步骤2中发生如下缩醛反应：OHCC3H8OCHO+H+→OHC+C3H9OCHO
-[CH2CH(OH)]n-+ OHC+C3H9OCHO→-[H2C+OCH-CHOH-CH]n-+H2O-[H2C+OCH-CHOH-CH]n-→-[-O-CH2-O-CH—-CH3-CH-]n-。
说明书
一种印染PVA废水预处理方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，尤其涉及一种印染PVA废水预处理方法。
背景技术
PVA作为浆纱过程中广泛使用的浆料，其废水具有COD高(5000~ 10000mg/L)，B/C比低(0.1以下)，碱度高等特点。常规PVA预处理工艺，如吸附+水解酸化+多级好氧工艺，往往针对水量较大且水质水量较为均匀的上规模印染企业，当企业PVA废水排放不均匀或水量不大时，采用物化手段的PVA预处理工艺就会出现多种问题：如、盐析凝胶，盐分投加过高会影响后续生化段处理效率，且工艺复杂，不适用于小水量工艺;膜分离技术，设备较多，维护困难;泡沫分离法，泡沫难以直接分离;高级氧化法，强氧化剂的投加可能影响到后续生化段处理。若PVA废水直接与一般印染废水混合处理时，易产生以下问题：1、混合或是曝气时产生大量飞沫;2、具有一定生物毒性，降低活性污泥处理效率;3、较高的COD和低的B/C比，增加了物化处理段的负担;4、常规混凝沉淀工艺对PVA废水效果不佳。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种醇解反应和缩醛反应充分彻底，醋酸酯基去除率达99.9%以上，凝胶的形成速度快，并使得凝胶团或颗粒，浮于液体表面，直径大于1cm，易于刮渣去除，收集到浮渣斗中， PVA的去除率可达80%以上，不影响后续印染废水处理，经济成本合理的印染PVA废水预处理方法。
本发明的技术方案：一种印染PVA废水预处理方法，包括以下步骤：
1、PVA废水中加入甲醇溶液，通过加热装置控制反应室水温在80~90℃，pH在7~9，控制搅拌装置搅拌速度在40~50r/min，达到条件后控制反应时间控制在2~4h，使其发生充分的醇解反应;
2、继续搅拌，温度降至50~60℃，PVA废水中加入戊二醛溶液和盐酸，pH控制在5~7，达到条件后控制反应时间控制在6~8h，使其发生充分的缩醛反应;
3、停止搅拌，通过穿孔曝气管向反应器内鼓风曝气，曝气强度控制在0.5~1.5m3/min·100m3水，直到水温将至40℃以下，水体表面形成PVA凝胶团或颗粒;
4、启动浮渣收集装置，将PVA凝胶团或是颗粒刮除;
5、剩余污水排入调节池与一般印染废水合并处理，或是重新启动1~4步骤，进一步去除剩余的PVA。
优选地，步骤1中加入的甲醇溶液的甲醇纯度99%以上，投加量为5%。
优选地，步骤1中发生如下醇解反应：-[-OOCCH3]n-+CH2OH→-[CH2CH(OH)]n-+CH3COOH↑。
优选地，步骤2中加入的戊二醛溶液的戊二醛浓度25%，投加量为0.5%。
优选地，步骤2中加入的盐酸溶液的盐酸浓度为36%，投加量为5%。
优选地，步骤2中发生如下缩醛反应：OHCC3H8OCHO+H+→OHC+C3H9OCHO-[CH2CH(OH)]n-+ OHC+C3H9OCHO→-[H2C+OCH-CHOH-CH]n-+H2O-[H2C+OCH-CHOH-CH]n-→-[-O-CH2-O-CH—-CH3-CH-]n-。
本发明的优点如下：
1)印染所用部分醇解的PVA含有较多的醋酸酯基，而醋酸酯基的体积比羟基的体积要大得多，存在着较大的位阻，阻碍小气泡逸出浆液表面，从而在水中形成大量白色絮体，也会在浆液表面形成泡沫层，影响污水处理效果。本发明通过投加甲醇，控制反应条件使PVA发生充分的醇解反应，醋酸酯基去除率达99.9%以上，避免了以上问题的产生;
2)投加戊二醛和盐酸，PVA发生凝胶反应，通过鼓风曝气，加速冷却，提高凝胶的形成速度，并使得凝胶团或是颗粒，浮于液体表面，直径大于1cm，易于刮渣去除，收集到浮渣斗中，浮渣斗的孔眼小于凝胶团粒径，滤液可通过，浮渣斗可收集到较为干燥的凝胶团或是颗粒;
3)经一个周期的反应，废水中去除的PVA可达80%以上，剩余部分与一般印染废水合并处理，也可重复步骤1~步骤4进一步反应;
4)本发明投加的药剂为乙醇、戊二醛和盐酸，不影响后续印染废水处理，且均为容易获得的化学制剂，经济成本合理;
5)本发明可以在一个反应室内完成了PVA废水的反应、凝胶和去除，便于在企业内的使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明，但并不是对本发明保护范围的限制。
一种印染PVA废水预处理方法，包括以下步骤：
1、PVA废水中加入甲醇溶液(甲醇纯度99%以上，投加量为5%)，通过加热装置控制反应室水温在80~90℃，pH在7~9，控制搅拌装置搅拌速度在40~50r/min，达到条件后控制反应时间控制在2~4h，发生如下反应：-[-OOCCH3]n-+CH2OH→-[CH2CH(OH)]n-+CH3COOH↑;
2、继续搅拌，温度降至50~60℃，PVA废水中加入戊二醛溶液(戊二醛浓度25%，投加量为0.5%)，盐酸(盐酸浓度为36%，投加量为5%),pH控制在5~7，达到条件后控制反应时间控制在6~8h，发生如下缩醛反应：
OHCC3H8OCHO+H+→OHC+C3H9OCHO-[CH2CH(OH)]n-+ OHC+C3H9OCHO→-[H2C+OCH-CHOH-CH]n-+H2O-[H2C+OCH-CHOH-CH]n-→-[-O-CH2-O-CH—-CH3-CH-]n-
3、停止搅拌，通过穿孔曝气管向反应器内鼓风曝气，曝气强度控制在0.5~1.5m3/min·100m3水，直到水温将至40℃以下，水体表面形成PVA凝胶团或颗粒;
4、启动浮渣收集装置，将PVA凝胶团或是颗粒刮除;
5、剩余污水排入调节池与一般印染废水合并处理，或是重新启动1~4步骤，进一步去除剩余的PVA。
实施例
某企业的PVA废水，COD为3500mg/L，pH为8.5~9.5。其PVA废水预处理步骤如下：
1、PVA废水通过进水管进入到反应室中，达到设定量时停止进水;
2、向反应室中加入甲醇溶液(甲醇纯度99%以上，投加量为5%)，控制搅拌速度在40~50r/min，控制反应室水温在80~90℃，将pH控制在7~9，达到条件后控制反应时间控制在2~4h;
3、持续搅拌，温度降至50~60℃。加入戊二醛溶液(戊二醛浓度25%，投加量为0.5%)，加入盐酸，(盐酸浓度为36%，投加量为5%),通过pH控制系统将pH控制在5~7，达到条件后控制反应时间控制在4~8h，发生缩醛反应;
4、关闭搅拌装置，向反应室内鼓风曝气，将曝气强度控制在0.5~1.5 m3/min ·100m3水，直到水温将至40℃以下，水体表面形成PVA凝胶团或颗粒，直径大于1cm;
4、启动浮渣收集装置，将PVA凝胶团或是颗粒刮除;
5、此时，PVA去除率在80%以上，废水COD经检测在500mg/l左右，剩余污水通过排水管排入调节池与一般印染废水合并处理，或是重新启动1~4步骤，进一步去除剩余的PVA。
