公布日：2023.10.17
申请日：2023.08.17
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F11/122(2019.01)N;
C02F103/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种基于复合气浮去除高浓度卷染废水处理方法，包括以下步骤：S1：准备处理用的设备；S2：准备处理用的试剂：混凝剂PAc、絮凝剂PAM；S3：杂质过滤；S4：废水引入至浅层气浮机；S5：浅层气浮机的处理；S6：污泥处理。本发明所述的一种基于复合气浮去除高浓度卷染废水处理方法，本发明制备出的混凝剂操作简易，材料易于获得且无公害，能在工业废水处理上具有显著的优势，通过制备出的凝絮剂，其具有高效性，与同等用量的传统絮凝剂相比，本方法制备出的絮凝剂对活性污泥的絮凝速度较大，而且絮凝沉淀比较容易用过滤除去，还可以消除微生物菌体或菌体分泌的生物高分子物质，且絮凝后的残渣可被生物降解，不会造成二次污染。
权利要求书
1.一种基于复合气浮去除高浓度卷染废水处理方法，其特征在于：包括以下操作步骤：S1：准备处理用的设备：包括带有过滤网的格栅、沉砂池、调节池、浅层气浮机、污泥浓缩池、污泥干化场；S2：准备处理用的试剂：混凝剂PAc、絮凝剂PAM，其中混凝剂PAc的制备方法包括：称取50g的FeSO47H2O置于烧瓶中，加入25mL水，按照H2SO4/Fc＝0.3-0.45的比例量取H2SO4，即2.93-4.40mL加入烧瓶中，控制水浴反应温度为50-60℃，取反应量H2O29.2mL和NaClo30.73g，将其快速搅拌混合溶液，搅拌速度为800-1600r/min，同时，每隔5min加一次H2O2，在1h内加完，最后将KClo3，间隔5-10min分三次加完，加完后，再搅拌15min，以此完成对混凝剂PAc的制备；絮凝剂PAM的制备：在装有搅拌器、冷凝管、温度计的150mL三颈瓶中，顺次加入溶有5gAM的35mL蒸馏水溶液和溶有0.05-0.2gKPS的10mL蒸馏水溶液，开动搅拌，加热升温至70℃，反应2h，然后升温至80℃，反应0.5h，结束反应，冷却得到聚合物PAM溶液，在装有搅拌器、冷凝管、温度计的150mL三颈瓶中，顺次加入溶有5gAM和0.5-1.5gDADMAC的35mL蒸馏水溶液、溶有0.05-0.2gKPS的10mL蒸馏水溶液，开动搅拌，加热升温至70℃，反应2h，然后升温至80℃，反应0.5h，结束反应，冷却得到共聚物CPAM溶液，改变DADMAC的用量，合成两种共聚物CPAM-1和CPAM-2，将制备好的PAM溶液和CPAM溶液进行搅拌混合，以此完成对絮凝剂PAM的制备；S3：从卷染车间过来的废水将其经过带有过滤网的格栅，使其能拦截较大的杂物，然后将废水引入沉砂池，将其预沉后进入调节池，使得废水能在调节池中去掉一部分易沉的杂质；S4：从调节池出来的废水通过水泵引入到浅层气浮机；S5：向废水中投入混凝剂PAc和絮凝剂PAM，废水在混凝剂PAc的作用下逐步形成絮体，在絮凝剂PAM作用下，絮体逐步增大变成大的矾花，废水进一步与压力溶气混合，通过旋转接头连接旋转进水总管、旋转进水支管进入气浮机布水隔板内，旋转进水支管绕中心轴旋转的旋转速度为Ve，废水从旋转进水支管流出速度为Vr，两速度方向相反，大小相等，随旋转进水支管同步旋转的旋转中心筒的清水流出速度相对于旋转进水支管的速度为零，水相对池壁速度接近零速，对池中的水无搅动，使得水中的颗粒在静态下上浮或沉降，在溶气的作用下，净化程度高，悬浮物去除率达91％以上，携带气泡的悬浮物逐渐浮于水面上，通过旋转撇渣装置将浮渣排入排渣筒中，然后排入污泥浓缩池，清水通过旋转中心筒中部进入旋转中心筒与能调出水液位的堰板组成的圆环区域，清水再通过能调节液位的堰板流入能调出水液位的堰板与排渣筒组成的圆环区域，终去除大部分的悬浮物和不溶性有机物，达标排放；S6：废水经浅层气浮机处理后的浮渣自动刮入污泥斗送入污泥浓缩池，污泥在污泥浓缩池中经压滤机浓缩后刮到污泥干化场，污泥干后外运，废水经浅层气浮机处理后的清液经虹吸滤池过滤后进入清水池，清水池中达标的水能回用或直接排放，在废水经水泵泵到浅层气浮机之前，在调节池中再次投加混凝剂PAc，泵后在浅层气浮机投加絮凝剂PAM。
2.根据权利要求1所述的一种基于复合气浮去除高浓度卷染废水处理方法，其特征在于：所述混凝剂PAc制备时待其氧化反应完后，当其溶液完全变为红棕色，需要使用滴管取少量溶液观察，其中应无明显的二价铁离子的颜色，否则，需要继续加入H2O2和KClo3。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于复合气浮去除高浓度卷染废水处理方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种基于复合气浮去除高浓度卷染废水处理方法，包括以下操作步骤：
S1：准备处理用的设备：包括带有过滤网的格栅、沉砂池、调节池、浅层气浮机、污泥浓缩池、污泥干化场；
S2：准备处理用的试剂：混凝剂PAc、絮凝剂PAM，其中混凝剂PAc的制备方法包括：称取50g的FeSO47H2O置于烧瓶中，加入25mL水，按照H2SO4/Fc＝0.3-0.45的比例量取H2SO4，即2.93-4.40mL加入烧瓶中，控制水浴反应温度为50-60℃，取反应量H2O29.2mL和NaClo30.73g，将其快速搅拌混合溶液，搅拌速度为800-1600r/min，同时，每隔5min加一次H2O2，在1h内加完，最后将KClo3，间隔5-10min分三次加完，加完后，再搅拌15min，以此完成对混凝剂PAc的制备；
絮凝剂PAM的制备：在装有搅拌器、冷凝管、温度计的150mL三颈瓶中，顺次加入溶有5gAM的35mL蒸馏水溶液和溶有0.05-0.2gKPS的10mL蒸馏水溶液，开动搅拌，加热升温至70℃，反应2h，然后升温至80℃，反应0.5h，结束反应，冷却得到聚合物PAM溶液，在装有搅拌器、冷凝管、温度计的150mL三颈瓶中，顺次加入溶有5gAM和0.5-1.5gDADMAC的35mL蒸馏水溶液、溶有0.05-0.2gKPS的10mL蒸馏水溶液，开动搅拌，加热升温至70℃，反应2h，然后升温至80℃，反应0.5h，结束反应，冷却得到共聚物CPAM溶液，改变DADMAC的用量，合成两种共聚物CPAM-1和CPAM-2，将制备好的PAM溶液和CPAM溶液进行搅拌混合，以此完成对絮凝剂PAM的制备；
S3：从卷染车间过来的废水将其经过带有过滤网的格栅，使其能拦截较大的杂物，然后将废水引入沉砂池，将其预沉后进入调节池，使得废水能在调节池中去掉一部分易沉的杂质；
S4：从调节池出来的废水通过水泵引入到浅层气浮机；
S5：向废水中投入混凝剂PAc和絮凝剂PAM，废水在混凝剂PAc的作用下逐步形成絮体，在絮凝剂PAM作用下，絮体逐步增大变成大的矾花，废水进一步与压力溶气混合，通过旋转接头连接旋转进水总管、旋转进水支管进入气浮机布水隔板内，旋转进水支管绕中心轴旋转的旋转速度为Ve，废水从旋转进水支管流出速度为Vr，两速度方向相反，大小相等，随旋转进水支管同步旋转的旋转中心筒的清水流出速度相对于旋转进水支管的速度为零，水相对池壁速度接近零速，对池中的水无搅动，使得水中的颗粒在静态下上浮或沉降，在溶气的作用下，净化程度高，悬浮物去除率达91％以上，携带气泡的悬浮物逐渐浮于水面上，通过旋转撇渣装置将浮渣排入排渣筒中，然后排入污泥浓缩池，清水通过旋转中心筒中部进入旋转中心筒与能调出水液位的堰板组成的圆环区域，清水再通过能调节液位的堰板流入能调出水液位的堰板与排渣筒组成的圆环区域，终去除大部分的悬浮物和不溶性有机物，达标排放；
S6：废水经浅层气浮机处理后的浮渣自动刮入污泥斗送入污泥浓缩池，污泥在污泥浓缩池中经压滤机浓缩后刮到污泥干化场，污泥干后外运，废水经浅层气浮机处理后的清液经虹吸滤池过滤后进入清水池，清水池中达标的水能回用或直接排放，在废水经水泵泵到浅层气浮机之前，在调节池中再次投加混凝剂PAc，泵后在浅层气浮机投加絮凝剂PAM。
优选的，所述混凝剂PAc制备时待其氧化反应完后，当其溶液完全变为红棕色，需要使用滴管取少量溶液观察，其中应无明显的二价铁离子的颜色，否则，需要继续加入H2O2和KClo3。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过直接氧化法，氧化硫酸亚铁，并使三价铁离子发生水解、聚合，形成新型的无机混凝剂聚合硫酸铁，以此制备出的混凝剂操作简易，材料易于获得且无公害，能在工业废水处理上具有显著的优势，在制备混凝剂过程中，本方法制备出的混凝剂，其携带电粒子，具有很强的架桥、卷扫、絮凝和电中和等作用，受到pH值和带点颗粒的影响很容易脱稳形成更大颗粒的絮状沉淀，沉降速率更快，比传统的简单无机盐即铁盐和铝盐混凝性能要好得多，去除COD、S、浊度、臭味、重金属的能力和脱色、脱水等性能更好，絮体沉降速度更快，通过制备出的凝絮剂，其具有高效性，与同等用量的传统絮凝剂相比，本方法制备出的絮凝剂对活性污泥的絮凝速度较大，而且絮凝沉淀比较容易用过滤除去，还可以消除微生物菌体或菌体分泌的生物高分子物质，属于天然有机高分子絮凝剂，因此它不会危害其他生物，也不会影响生态环境，且絮凝后的残渣可被生物降解，不会造成二次污染，同时其无毒性，不会引起生物中毒，或致病，微生物絮凝剂安全、无毒，且整体制作成本较低。
（发明人：唐俊松;张雪根;陈林杰;顾丽明;成晨;王晨;沈佳俊）
