CN101098832A - 含有表面活性剂的废水流的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种去除废水中的表面活性剂的方法。该方法包括以下步骤：对含有表面活性剂污染物的废水流进行超滤，以分离废水中的成分，结果得到浓缩物和渗透物；以及使所述渗透物与活性炭充分接触，以便将表面活性剂减少至所需的水平。该方法特别适合用于处理烷基酚聚氧乙烯醚类的表面活性剂，并且通过本发明公开的方法可以将废水流中的表面活性剂的水平降低至小于0.1mg/升。

Description

含有表面活性剂的废水流的处理方法
技术领域
本发明涉及废水流的处理方法，本发明具体涉及那些含有表面活性剂的废水流的处理方法，本发明更具体地涉及那些含有烷基酚聚氧乙烯醚的废水流的处理方法。
背景技术
烷基酚聚氧乙烯醚(APE)是工业过程中常用的一类表面活性剂。辛基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚是APE大类中的小类，它们在(例如)工业化的乳液制备过程中特别有用。然而，出于多种原因，APE的排放越来越多地受到限制，结果导致在世界范围内人们面临着日益增加的、减少向地表水排放这些化合物的压力。APE被广泛地使用，然而其排放日益受到限制，这使得许多公司和城市都在寻求从含有这些化合物的废水中去除所述化合物的方法。
已知的是，可使用颗粒活性炭从水溶液中去除APE。然而，活性炭可能对含有这些化合物的废水的一级处理是没有效果的。通常这种废水除了含有APE以外还含有其它的化合物或物相，这些化合物或物相会竞争性地吸附到活性炭上或者会堵塞活性炭。如果这些其它的化合物或物相的浓度足够高，那么它们会导致以吸附到活性炭上的方式去除APE的效率下降。这可能是由于APE通常以百万分之几的水平存在于由使用APE的操作过程而产生的废水中，而其它与这些表面活性剂竞争活性炭的化合物可能会以百分之几的水平存在。在这些条件下，依靠活性炭去除APE是非常昂贵的。
发明概述
一方面，本发明提供一种从废水流中去除表面活性剂的方法，该方法包括如下步骤：对废水流进行超滤以分离物相；产生浓缩物和渗透物；以及使渗透物与活性炭充分接触以便将表面活性剂减少至所需的水平。
附图简要说明
图1是适合用于实施本发明方法的示例性的系统或者装置的示意图。
发明详述
在本申请中，“超滤”是指过滤介质的孔径为约0.0025至约0.1微米。
总的来说，本发明涉及废水流的处理方法。一方面，本发明涉及处理所有其中含有可存在于多相中的表面活性剂的废水流。可存在于多相中的表面活性剂的例子是属于包括烷基酚聚氧乙烯醚在内的表面活性剂类别的化学品。
本发明的示例性实施方案的优点是它们提供了一种成本有效地从废水中去除有害的表面活性剂的方法。已经发现的是，尽管超滤不能将表面活性剂的量降低到足够低的水平，但是使用这种方法可以分离出足够多的这些化合物、以及会与表面活性剂竞争而吸附到活性炭上的其它化合物，从而使得活性炭可以经济地用于二级处理。本发明公开的方法特别适合用于从工业废水中去除烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂，特别是当废水中存在多相时更是如此。
取决于废水流中所含的其它物质的组成，本发明的方法可允许浓缩物循环返回到产生废水的生产过程中。本发明的方法可用于将处理后的流出物中的表面活性剂的含量降低至小于0.1mg/升。通过以下的实施方案描述和所附的权利要求书，本发明的其它特征和优点将会是显而易见的。
现在参照图1，该图是适合用于实施本公开的方法的示例性的废水处理系统或者装置10的示意图。装置10具有储槽12，储槽12用于暂时装载被烷基酚污染的废水14。将废水14从储槽12泵送到超滤系统16中。超滤系统16将废水14分为浓缩物和渗透物。超滤系统的输出物包括滤后渗透物20和滤除的浓缩物18。如图所示的装置10具有储槽22和24，储槽22和24分别用于暂时装载滤除的浓缩物和滤后渗透物20。
将滤后渗透物20从储槽24泵送到活性炭系统26中。活性炭系统26可具有取样点28，以便在滤后渗透物20通过该活性炭系统的过程中可在中间位置处监控活性炭系统26的去除效率。从活性炭系统26中排出可以排放的、处理后的流出物30。
市售可得的超滤系统的例子包括：可得自位于美国加利福尼亚州Vista市的GE-Osmonics公司、位于美国马萨诸塞州Wilmington市的Koch Membrane Systems公司和位于美国伊利诺伊州Rockford市的United States Filter公司的那些。市售可得的活性炭系统的例子包括：可得自United States Filter公司、以及位于美国伊利诺伊州Naperville市的Ondeo Nalco公司和位于美国宾夕法尼亚州Pittsburgh市的Calgon Carbon公司的那些。
实施例
为了处理含有清洗油和少量表面活性剂(具体为壬基酚聚氧乙烯醚的混合物，得自位于美国伊利诺伊州Harvey市的Fuchs Lubricants公司，商品名为NPE Emulsifier Mix)的废水流，构建了大体上如图1所示的装置。使用该装置进行试运转以确定其从废水流中去除表面活性剂的适用性。试运转过程由四次重复的运转过程构成，对结果取平均值。
提供一个用于储存流入物模型废水的储槽，其容积为94升。该流入物模型废水由每升含有约5mL Silksol GB 2285(Fuchs Lubricants公司出品)的自来水构成。该溶液的平均浓度为1149mg碳/升，其中壬基酚聚氧乙烯醚的平均总浓度为232mg/升。该流入物模型废水被泵送到超滤系统(可购自Koch Membrane Systems公司，商品名为“DEMOFILTER”，其具有1英寸的“ROMICON CM50”中空纤维柱)以进行分离。该超滤系统将流入物模型废水分为两股：滤除的浓缩物和滤后渗透物。结果发现，在滤除的浓缩物中油的平均浓度为4352mg碳/升。此外，在滤除的浓缩物中壬基酚聚氧乙烯醚的平均总浓度为1343mg/升。
在滤后渗透物中清洗油的平均浓度为36mg碳/升，壬基酚聚氧乙烯醚的平均总浓度为33mg/升。
滤后渗透物被暂时储存于容积为94升的储槽中。使用QD FMI型泵(得自位于美国纽约州Syosset市的Fluid Metering有限公司)将所储存的滤后渗透物从储槽泵送到活性炭柱的顶部，使滤后渗透物溢出柱头，以提供约0.91psig的稳定的柱头压。将活性炭柱的溢出液返回到储槽中并进行循环。滤后渗透物的过柱流速在名义上为60mL/分钟。
活性炭系统由干净的PVC管(得自位于美国伊利诺伊州芝加哥市的McMaster Carr公司)构成，其内径为2.54cm，长度为40cm，并填充有110g活性炭(可得自Nalco公司)。该活性炭系统大约每隔5cm就设有一个SWAGELOCKTM取样口。柱的底部装有用于调控渗透物的过柱流速的SWAGELOCKTM球阀。使用位于柱底部的压力表(得自位于美国俄亥俄州Berea市的Noshok有限公司)测量柱压。
在通过该活性炭系统后，在所得的流出物中壬基酚聚氧乙烯醚的总浓度为小于0.1mg/升。总共处理了83升滤后渗透物。
对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离本发明的范围和实质的前提下对本发明做出各种修改和改变，并且应当理解，本发明不限于本文所阐述的示例性实施方案。

Claims (6)

1.一种从废水流中去除表面活性剂的方法，该方法包括：
对废水流进行超滤，以便将浓缩物和渗透物分开；以及
使所述渗透物与活性炭充分接触，以便将所述表面活性剂减少至所需的水平。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
3.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括将所述浓缩物中的至少一部分循环返回到生产过程中。
4.根据权利要求1所述的方法，其中从所述废水流中去除所述表面活性剂后所希望的表面活性剂水平为小于0.1mg/升。
5.一种用于处理含有烷基酚聚氧乙烯醚的废水的系统，该系统具有：
分离部分，其用于将所述废水分离为浓缩物和渗透物，其中所述分离部分的输出物包括：含有滤后渗透物的第一股物料，和含有滤除的浓缩物的第二股物料，此外，其中所述第一股物料从所述分离部分排入到过滤装置中，其中所述过滤装置装有足以将烷基酚聚氧乙烯醚减少至所需水平的活性炭。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述过滤装置具有至少一个取样口。
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