公布日：2022.11.01
申请日：2022.08.05
分类号：C02F9/04(2006.01)I;C02F1/52(2006.01)N;C02F1/56(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本申请涉及一种PCB综合废水的预处理方法，属于污水处理领域。包括如下步骤：a.废水调质：含氰废水、油墨废水、有机废水、络合废水、氨氮废水引至综合水池调质均匀；b.一级物化反应处理：进入pH调节池，出水进入一级反应池，加入硫化钠破络剂，出水进入一级混凝池，投加无机/有机复合助凝剂，出水进入一级沉淀池；c.二级物化反应处理：上清液进入二级pH调节池，出水进入二级反应池，加入二硫代胺基甲酸盐重金属捕集剂，出水依次进入混凝池和絮凝池，出水进入二级沉淀池进行固液分离后上清液进入生化处理系统。本申请的预处理方法对于重金属离子有高效的去除效率，有助于减少对后续生化处理的影响，提高PCB废水的污染物降解效果。
权利要求书
1.一种PCB综合废水的预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：a.废水调质：含氰废水进入含氰废水调节池；油墨废水进入油墨废水调节池；有机废水进入有机废水调节池；络合废水进入络合废水调节池；氨氮废水进入氨氮废水调节池；所述五类废水引至综合水池调质均匀；b.一级物化反应处理：综合水池调质均匀后进入pH一级调节池，调节废水pH至9.5-10.5，出水进入一级反应池，加入硫化钠破络剂进行破络反应形成硫化盐沉淀矾花，出水进入一级混凝池，投加无机/有机复合助凝剂，将废水中的氢氧化物胶体以及其他悬浮物形成易于沉降的絮状物，出水进入一级沉淀池进行固液分离后，其上清液进入二级物化系统；c.二级物化反应处理：上清液进入pH二级调节池，调节废水pH至9.5-10.5，出水进入二级反应池，加入二硫代胺基甲酸盐重金属捕集剂，与废水中的金属离子形成不溶于水的整合物，出水依次进入混凝池和絮凝池，进行混凝絮凝反应，出水进入二级沉淀池进行固液分离后，其上清液进入后续的生化处理系统。
2.根据权利要求1所述的一种PCB综合废水的预处理方法，其特征在于，所述无机/有机复合助凝剂通过以木质素硫磺酸钠作为骨架，以无机矿粉作为填料，以聚丙烯酰胺或N,N-二甲基丙烯酰胺作为单体接枝，在交联剂与引发剂的作用下共聚得到，所述木质素硫磺酸钠、无机矿粉、聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺的质量比为1:2:(6-15):(0-6)。
3.根据权利要求2所述的一种PCB综合废水的预处理方法，所述木质素硫磺酸钠、无机矿粉、聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺的质量比为1:2:7:5。
4.根据权利要求2所述的一种PCB综合废水的预处理方法，所述无机矿粉为高岭土、硅藻土、膨润土的其中一种。
5.根据权利要求4所述的一种PCB综合废水的预处理方法，所述无机矿粉为高岭土。
6.根据权利要求2所述的一种PCB综合废水的预处理方法，其特征在于，所述无机/有机复合助凝剂的制备方法如下：取聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺溶解于适量的水中制得单体溶液，往单体溶液中加入木质素磺酸钠、无机矿粉以及交联剂，搅拌均匀并调节pH至4.0±0.5，再加入引发剂，在85±2℃下反应4-6h，最后经过干燥、破碎、过筛获得。
7.根据权利要求6所述的一种PCB综合废水的预处理方法，其特征在于，所述无机/有机复合助凝剂的破碎过筛粒径为400-500目。
8.根据权利要求1所述的一种PCB综合废水的预处理方法，其特征在于，所述破络剂用量为30-100ppm，所述一级反应池的搅拌速度为120-150RPM，反应时间在30-60min。
9.根据权利要求1所述的一种PCB综合废水的预处理方法，其特征在于，所述无机/有机复合助凝剂的投加量为100-200ppm，所述一级混凝池的搅拌速度为50-60RPM，反应时间在60-120min。
10.根据权利要求1所述的一种PCB综合废水的预处理方法，其特征在于，二硫代胺基甲酸盐重金属捕集剂用量为20-50ppm，所述二级反应池的搅拌速度为120-150RPM，反应时间在20-50min。
发明内容
为了克服上述缺陷，本申请提供一种PCB综合废水的预处理方法。
本申请提供的一种PCB综合废水的预处理方法，采用如下的技术方案：
一种PCB综合废水的预处理方法，包括如下步骤：
a.废水调质：含氰废水进入含氰废水调节池；油墨废水进入油墨废水调节池；有机废水进入有机废水调节池；络合废水进入络合废水调节池；氨氮废水进入氨氮废水调节池；所述五类废水引至综合水池调质均匀；
b.一级物化反应处理：综合水池调质均匀后进入pH一级调节池，调节废水pH至9.5-10.5，出水进入一级反应池，加入硫化钠破络剂进行破络反应形成硫化盐沉淀矾花，出水进入一级混凝池，投加无机/有机复合助凝剂，将废水中的氢氧化物胶体以及其他悬浮物形成易于沉降的絮状物，出水进入一级沉淀池进行固液分离后，其上清液进入二级物化系统；
c.二级物化反应处理：上清液进入pH二级调节池，调节废水pH至9.5-10.5，出水进入二级反应池，加入二硫代胺基甲酸盐重金属捕集剂，与废水中的金属离子形成不溶于水的整合物，出水依次进入混凝池和絮凝池，进行混凝絮凝反应，出水进入二级沉淀池进行固液分离后，其上清液进入后续的生化处理系统。
通过采用上述技术方案，将PCB生产过程中产生的废水进行汇集调质处理，利用各股废水的酸碱度不同的特点，可进行中和反应，特别是pH较低的络合废水，节省了调节pH所需药剂，另外，油墨废水、氨氮废水中含有共后续生化处理的微生物生长提供所需要的营养，取代了传统处理的办法，使得各类废水的去除成本更低，反应池所需占地面积更小。除此之外，在投加硫化钠破络剂前调节pH为碱性，有助于减少硫化钠的硫化氢的产生，又能够使游离的金属离子能够转换成氢氧化物沉淀，减少硫化钠药剂的使用，无机/有机复合助凝剂的添加，不仅能够将废水中的氢氧化物胶体或其他悬浮物更好地沉降分离，而且能够使细小的硫化盐被捕获而不易飘散与水中，提高了对金属离子的沉降分离稳定性，在一级物化系统处理后，各金属去除率已达到95％以上，少部分溶度积更小的络合物则在二级物化系统中进一步被捕获，最后在混凝池与絮凝池中沉淀分离去除，重金属去除率达到99.5％以上，使得预处理后的综合废水能够更好地在生化处理系统中进行污染物降解处理。
优选的，所述无机/有机复合助凝剂通过以木质素硫磺酸钠作为骨架，以无机矿粉作为填料，以聚丙烯酰胺或N,N-二甲基丙烯酰胺作为单体接枝，在交联剂与引发剂的作用下共聚得到，所述木质素硫磺酸钠、无机矿粉、聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺的质量比为1:2:(6-15):(0-6)。
优选的，所述木质素硫磺酸钠、无机矿粉、聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺的质量比为1:2:7:5。
通过采用上述技术方案，接枝共聚改性后，使得木质素分子链上接枝酰胺基以及羧基基团，并且将无机矿粉接入木质素共聚物中，使得木质素空间网络结构吸附性以及沉降性更好，聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺两种单体的特殊组合，能够使木质素分子上接枝的基团分布情况更好，空间位阻低，对于金属离子的接触捕获效果更好。
优选的，所述无机矿粉为高岭土、硅藻土、膨润土的其中一种。
通过采用上述技术方案，将高岭土、硅藻土、膨润土作为木质素改性助凝剂的无机填料，其价格低廉，能够很好地降低污水处理的药剂成本，并且与共聚物的相容性更好，不会对废水造成引入污染源的问题。
优选的，所述无机矿粉为高岭土。
通过采用上述技术方案，利用高岭土的层状硅酸盐结构，使制得的无机/有机复合助凝剂能够对于胶状物质有更好的吸附效果。
优选的，所述无机/有机复合助凝剂的制备方法如下：取聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺溶解于适量的水中制得单体溶液，往单体溶液中加入木质素磺酸钠、无机矿粉以及交联剂，搅拌均匀并调节pH至4.0±0.5，再加入引发剂，在85±2℃下反应4-6h，最后经过干燥、破碎、过筛获得。
通过采用上述技术方案，将聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺在交联剂以及引发剂的作用下，在木质素磺酸钠上发生接枝共聚反应，形成带有大量酰胺基、羧基具有良好金属离子吸附能力的网络状共聚物。
优选的，所述无机/有机复合助凝剂的破碎过筛粒径为400-500目。
通过采用上述技术方案，将无机/有机复合助凝剂的粒径控制在一定范围内，能够提高无机/有机复合助凝剂的絮凝沉降效果，粒径过小会导致无法形成吸附性良好的胶团，过大则会导致溶解程度差，不利于金属离子的捕获去除。
优选的，所述无机/有机复合助凝剂的投加量为100-200ppm，所述一级混凝池的搅拌速度为50-60RPM，反应时间在60-120min。
优选的，所述破络剂用量为30-100ppm，所述一级反应池的搅拌速度为120-150RPM，反应时间在30-60min。
优选的，所述二硫代胺基甲酸盐重金属捕集剂用量为20-50ppm，所述二级反应池的搅拌速度为120-150RPM，反应时间在20-50min。
通过采用上述技术方案，控制各药剂的投加量、搅拌速度以及反应时间，使形成的胶团或矾花的沉降效果更好，有效提高对重金属离子的去除率。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过采用将PCB的五类废水进行收集调质共同处理，利用各类废水的酸碱性不同能够形成中和反应，减少了pH调节所需药剂量，并通过投加硫化钠、无机/有机复合助凝剂的一级物化反应处理，二硫代胺基甲酸盐重金属捕集剂、PAM、PAC的二级物化反应处理，使得废水中的以络合物形态、离子形态存在的重金属离子得到高效的去除效果，从而有利于在后续的升华处理系统中进行COD与氨氮的降解处理；
2.通过采用以木质素硫磺酸钠作为骨架，以无机矿粉作为填料，以聚丙烯酰胺或N,N-二甲基丙烯酰胺作为单体接枝，在交联剂与引发剂的作用下共聚得到无机/有机复合助凝剂，其表面接枝的羧基、酰胺基能够通过螯合作用对重金属污染物具有良好的吸附捕获效果；
3.通过在一级物化反应系统以及二级物化反应系统前进行水质碱性调节，一方面能够减少硫化氢臭气的形成，另一方面能够使无机/有机复合助凝剂的吸附捕获效果更好。
（发明人：林国宁;张建华;朱军;赖日坤;梁康祜）
