申请日2019.02.20
公开(公告)日2019.05.10
IPC分类号C02F9/06; C02F101/20; C02F101/38
摘要
本发明属于废水处理技术领域，提出了一种基于微电解法处理碱性品绿废水的工艺，包括以下步骤：S1、向待处理的碱性品绿废水中加入酸碱调节剂调节废水的pH至5.5～6;S2、加入废水处理剂，搅拌40～60min，静置沉淀1～2h;S3、过滤，向过滤液中加入酸碱调节剂，将过滤液的pH值调节至3～5;S4、加入铁碳混合颗粒，进行微电解反应，同时进行曝气，反应1～1.5h，得到微电解后的溶液;S5、加入生石灰，调节pH值至9～10，稳定后静置沉淀;S6、过滤，对过滤液进行检测，检测合格后进行排放;所述废水处理剂由以下重量份的组分组成：壳聚糖7～12份，聚乙烯吡咯烷酮2～5份，铁粉4.5～8份。本发明解决了现有技术中碱性品绿废水处理效率不高的问题。
权利要求书
1.一种基于微电解法处理碱性品绿废水的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、向待处理的碱性品绿废水中加入酸碱调节剂调节废水的pH至5.5～6;
S2、向步骤S1得到的调节完pH值的废水中加入废水处理剂，搅拌40～60min，静置沉淀1～2h;
S3、将静置沉淀后的废液过滤，向过滤液中加入酸碱调节剂，将过滤液的pH值调节至3～5;
S4、向步骤S3中得到的调节完pH值的过滤液中加入铁碳混合颗粒，进行微电解反应，同时进行曝气，反应1～1.5h，得到微电解后的溶液;
S5、向步骤S4得到的微电解后的溶液中加入生石灰，调节pH值至9～10，稳定后静置沉淀;
S6、将步骤S5得到的沉淀后的溶液过滤，对过滤液进行检测，检测合格后进行排放;
所述废水处理剂由以下重量份的组分组成：
壳聚糖7～12份，聚乙烯吡咯烷酮2～5份，铁粉4.5～8份。
2.根据权利要求1所述的一种基于微电解法处理碱性品绿废水的工艺，其特征在于，所述废水处理剂由以下重量份的组分组成：
壳聚糖10份，聚乙烯吡咯烷酮3份，铁粉6份。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于微电解法处理碱性品绿废水的工艺，其特征在于，步骤S1中废水处理剂的加入量为3.5～6.3mg/L。
4.根据权利要求3所述的一种基于微电解法处理碱性品绿废水的工艺，其特征在于，步骤S1中废水处理剂的加入量为4.8mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种基于微电解法处理碱性品绿废水的工艺，其特征在于，步骤S2具体为：向步骤S1得到的调节完pH值的废水中加入聚乙烯吡咯烷酮，溶解后加入壳聚糖，搅拌10min至壳聚糖完全溶解，再加入铁粉，搅拌40～60min，静置沉淀1～2h。
6.根据权利要求1所述的一种基于微电解法处理碱性品绿废水的工艺，其特征在于，步骤S3中将过滤液的pH值调节至3.5。
7.根据权利要求1所述的一种基于微电解法处理碱性品绿废水 的工艺，其特征在于，步骤S4中铁碳混合颗粒中铁碳质量比为1：1.5，铁碳混合颗粒的加入量为300～500g/L。
8.根据权利要求7所述的一种基于微电解法处理碱性品绿废水的工艺，其特征在于，所述铁碳混合颗粒中铁为铁屑，碳为活性炭，所述铁屑采用废铁片打磨成粉屑，经25%的稀盐酸浸泡脱锈后用15%的氢氧化钠浸泡，再用清水反复冲洗后备用，所述活性炭经50目筛筛选后待用。
9.根据权利要求1所述的一种基于微电解法处理碱性品绿废水的工艺，其特征在于，步骤S4中曝气时气水比为10～15:1。
10.根据权利要求1所述的一种基于微电解法处理碱性品绿废水的工艺，其特征在于，步骤S1之前还包括步骤S0、预处理：将待处理的碱性品绿废水过滤除去废水中的杂质。
说明书
一种基于微电解法处理碱性品绿废水的工艺
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，涉及一种基于微电解法处理碱性品绿废水的工艺。
背景技术
碱性品绿又称碱性绿4，它是一种染料及颜料，其分子式为C23H25N2，分子量为329.46，绿色带闪光结晶，易溶于水，极易溶于乙醇，均呈蓝绿色，其水溶液中加入氢氧化钠产生带绿光的白色沉淀，在高温(120℃)下染色，色光不变，在腈纶上染色耐晒坚牢度4～5级。
随着工业经济的发展，碱性品绿被广泛应用于纺织、皮革、造纸、橡胶、塑料和食品等工业领域，在碱性品绿过程中产生大量废水，由于生产碱性品绿时在氧化反应过程中需要加入二氧化铅，反应后产生的废水中含有铅离子，铅是一种有毒的重金属元素，在环境中难降解，可被水生植物富集吸收，进入食物链对人体健康和动植物生长都有严重危害，同时，废水中色度和化学需氧量(COD)高，排放量和毒性大，可生化性差，是国内外环境科学界急需解决的一大难题。
微电解法是一种利用金属腐蚀原理形成原电池对废水进行处理的工艺技术，又称内电解法、铁屑过滤法等。微电解的电极一般选用两种及以上电位相差较大的材料，在无外加电场情况下，阴、阳极之间因电位差形成为电池效应而对污染物产生物理化学作用。微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下，利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。但是，由于碱性品绿在生产过程中产生的废水中含有铅离子、有机污染物含量高，单独使用微电解法处理有机污染物及铅离子的去除率不高，废水处理效率差。因此，寻求一种处理效果好的碱性品绿生产用废水处理方法是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明提出一种基于微电解法处理碱性品绿废水的工艺，解决了现有技术中碱性品绿废水处理效率不高的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于微电解法处理碱性品绿废水的工艺，包括以下步骤：
S1、向待处理的碱性品绿废水中加入酸碱调节剂调节废水的pH至5.5～6;
S2、向步骤S1得到的调节完pH值的废水中加入废水处理剂，搅拌40～60min，静置沉淀1～2h;
S3、将静置沉淀后的废液过滤，向过滤液中加入酸碱调节剂，将过滤液的pH值调节至3～5;
S4、向步骤S3中得到的调节完pH值的过滤液中加入铁碳混合颗粒，进行微电解反应，同时进行曝气，反应1～1.5h，得到微电解后的溶液;
S5、向步骤S4得到的微电解后的溶液中加入生石灰，调节pH值至9～10，稳定后静置沉淀;
S6、将步骤S5得到的沉淀后的溶液过滤，对过滤液进行检测，检测合格后进行排放;
所述废水处理剂由以下重量份的组分组成：
壳聚糖7～12份，聚乙烯吡咯烷酮2～5份，铁粉4.5～8份。
作为进一步的技术方案，所述废水处理剂由以下重量份的组分组成：
壳聚糖10份，聚乙烯吡咯烷酮3份，铁粉6份。
作为进一步的技术方案，步骤S1中废水处理剂的加入量为3.5～6.3mg/L。
作为进一步的技术方案，步骤S1中废水处理剂的加入量为4.8mg/L。
作为进一步的技术方案，步骤S2具体为：向步骤S1得到的调节完pH值的废水中加入聚乙烯吡咯烷酮，溶解后加入壳聚糖，搅拌10min至壳聚糖完全溶解，再加入铁粉，搅拌40～60min，静置沉淀1～2h。
作为进一步的技术方案，步骤S3中将过滤液的pH值调节至3.5。
作为进一步的技术方案，步骤S4中铁碳混合颗粒中铁碳质量比为1：1.5，铁碳混合颗粒的加入量为300～500g/L。
作为进一步的技术方案，所述铁碳混合颗粒中铁为铁屑，碳为活性炭，所述铁屑采用废铁片打磨成粉屑，经25%的稀盐酸浸泡脱锈后用15%的氢氧化钠浸泡，再用清水反复冲洗后备用，所述活性炭经50目筛筛选后待用。
作为进一步的技术方案，步骤S4中曝气时气水比为10～15:1。
作为进一步的技术方案，步骤S1之前还包括步骤S0、预处理：将待处理的碱性品绿废水过滤除去废水中的杂质。
本发明使用原理及有益效果为：
本发明提供的基于微电解法处理碱性品绿废水的工艺，通过对废水进行过滤、调节pH、在废水中加入废水处理剂、沉淀、调节pH、铁碳微电解、调节pH、过滤等操作，对碱性品绿生产过程中产生的废水的降解效果好，经处理后的废水，COD去除率、铅去除率和脱色率均有效提高，处理后的废水COD去除率高达99.47%，铅去除率高达99.57%，脱色率高达99.68%，解决了现有技术中碱性品绿废水处理效率不高的问题。
本发明中，在进行微电解之前先用废水处理剂对废水进行处理，能够有效提高废水处理效率，废水处理剂中的铁粉能够有效置换废水中的铅离子，提高了铅的去除率，壳聚糖也能够对铅离子进行有效的吸附，进一步提高了铅的去除率，壳聚糖与聚乙烯吡咯烷酮配合，能够吸附碱性品绿生产过程中产生的有机物杂质，从而提高了废水处理效率，经处理后的废水沉淀后再进行铁碳微电解，不仅废水处理效果显著提高，同时，有效避免废水中的悬浮颗粒沉积在铁碳混合颗粒表面而造成铁碳混合颗粒钝化的问题。
本发明中，通过分步加入聚乙烯吡咯烷酮、壳聚糖和铁粉，有效提高了废水处理效果，先向废水中加入聚乙烯吡咯烷酮，溶解后加入壳聚糖，能够显著提高壳聚糖在水中的溶解性，从而提高了废水处理效果。
本发明中，采用铁碳微电解法有效处理废水中的有机物，当废水与铁碳混合颗粒接触后发生电化学反应，反应中，产生的初生态的Fe2+和原子H具有高化学活性，使废水中的有机物发生断链、开环等作用，破坏碱性品绿中间体分子中的发色基团，脱色效果好，通过曝气，有效防止铁屑板结，Fe2+氧化生成Fe3+后逐渐水解生成聚合度大的氢氧化铁絮状沉淀，可以有效地吸附、凝聚水中的污染物，从而增强对废水的净化效果。
本发明中，向微电解后的溶液中加入生石灰，也能提高废水处理效率，这是由于，一方面，生石灰加入废水中使得溶液的pH为碱性，在碱性环境下三价铁生成氢氧化铁的絮状沉淀，吸附废水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子，进一步提高废水的脱色率，另一方面，生石灰加入废水中会放热，加快了氢氧化铁絮状沉淀的生成，从而进一步提高了废水处理效率。
本发明的废水处理工艺简单易操作，废水处理效果好，且使用的废水处理剂壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、铁粉等均对环境不产生污染，而且反应后不产生有毒有害副产物，因此，安全性高，环保性好，能够有效解决碱性品绿生产中产生的废水污染环境的问题。
