CN102633380A

CN102633380A - 一种有机颜料废水的处理方法

Info

Publication number: CN102633380A
Application number: CN2011100856916A
Authority: CN
Inventors: 张建鹏; 钟丽云; 杨晓玲
Original assignee: SHANGHAI WINNER ENVIRONMENTAL TECHNOLOGIES Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI WINNER ENVIRONMENTAL TECHNOLOGIES Co Ltd
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2012-08-15

Abstract

本发明提供了一种有机颜料废水的处理方法，包括如下步骤：(1)调节废水的pH在7～10.5，添加脱色剂、活性炭粉和聚丙烯酰胺；(2)将预处理后的废水经气浮或沉淀后的清液，进入树脂吸附柱中进行处理；树脂选自以苯乙烯或丙烯酸酯为单体，二乙烯苯为交联剂，甲苯或二甲苯为致孔剂，相互交联聚合形成的多孔骨架结构的非极性大孔吸附树脂。本发明的方法，废水不需稀释直接处理，废水处理反应时间短，预处理+树脂吸附总停留时间小于10h，占地面积小，系统运行启动不需生化细菌，运行启动快，管理简单，树脂解吸附后可重复使用，运行成本低，出水优于中华人民共和国污水综合排放标准《GB8978-1996》I级排放标准。

Description

一种有机颜料废水的处理方法

技术领域

本发明涉及有机颜料废水处理技术领域，特别是一种利用了吸附树脂的有机颜料废水处理方法。

背景技术

有机颜料是指具有颜色和其它一系列颜料特性的、由有机化合物组成的一类颜料。随着颜料工业的迅速发展，我国的水环境受到十分严重的污染。

有机颜料的生产废水由于其高CODcr、高色度、高含盐量、有机物难生化降解，再加上废水间歇性排放、水质水量随时间变化较大，难以采用常规的处理方法进行治理。目前，国内外处理这类废水的主要方法有：活性炭吸附、生物降解、离子交换、溶剂萃取、膜分离、化学氧化、电渗析、絮凝法等。但出水水质均无法达到回用要求。

中国专利(CN1201760A)公开了一种利用热能的含颜料废水的电解方法，通过将加热了的废水进行电解，并结合活性碳过滤塔或砂滤器进行处理。但此种方法需要加热，能耗大，出水效果也不甚理想。

中国专利(CN100482603C)授权了一种有机颜料废水的深度处理方法，其主要步骤包括：先将颜料废水进行电解，废水稀释后进入厌氧颗粒床反应器，再进入好氧反应器处理后，出水达到国家一级排放标准。但此种方法中不仅厌氧、好氧培菌周期长，而且废水在厌氧、好氧反应器停留时间长，所以占地面积大。

中国专利(CN101774730A)公开了一种喹吖啶酮类颜料废水的处理方法，通过加酸沉淀作为预处理，后加吸附树脂及厌氧、好氧生化处理达到国家二级排放标准。但此种方法仅适合喹吖啶酮类颜料废水，用酸量大，后续需接生化处理才能到达国家二级排放标准，不能达到国家一家排放标准。

发明内容

本发明的目的是提供一种有机颜料废水的处理方法，以解决现有技术中存在的问题。

本发明的方法，包括如下步骤：

(1)预处理：控制废水的pH在7～10.5之间，添加脱色剂、活性炭粉和聚丙烯酰胺等；

添加的方式可以是依次加入，也可一次性投放。

所述的脱色剂选自聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合铝铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、PDADMAC(聚二甲基二烯丙基氯化铵)、双氧水或臭氧中的一种以上，脱色剂投加量为100～1000mg/L；

所述的活性炭粉的投加量为100～1000mg/L；

所述的聚丙烯酰胺(分子量200万～2500万)是指阳离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺中的一种或几种，投加量为1～15mg/L；

所述的有机颜料为偶氮类颜料、酞菁颜料、酸性颜料或2-B-P颜料中的一种以上；

优选的，所述的脱色剂投加量为220mg/L～460mg/L，所述的活性炭粉的投加量为210mg/1，～560mg/1，所述的聚丙烯酰胺投加量为1.0mg/l～4mg/l；

其中，废水TOC(总有机碳)浓度为30～1500mg/L；

机颜料废水的pH可采用盐酸、磷酸、NaOH、KOH或Na₂CO₃的一种或几种进行调节。

(2)树脂吸附处理：

预处理后的废水经气浮或沉淀后的清液，进入树脂吸附柱中进行处理；

所述的树脂选自以苯乙烯或丙烯酸酯为单体，二乙烯苯为交联剂，甲苯或二甲苯为致孔剂，相互交联聚合形成的多孔骨架结构的非极性大孔吸附树脂中的一种或几种；

如牌号为XAD型、WR型、H型、HP型、D型或HPD型的产品；

国内外常见厂家有：美国DOW化学，日本三菱化学工业公司；南开大学树脂厂，沧州宝恩公司，西安蓝深公司，上海汇珠树脂厂。其外观是多孔状的、高比表面的毫米级小球，具有极好的化学稳定性，可用作柱填料。

所述的树脂吸附流速为1BV/h～30BV/h(树脂床容积)，设计处理量为10～2000BV，再生周期：10～100h。

其中：BV指的是树脂柱内装载树脂的体积，即树脂床容积(bed volume)的简写；处理量为10～2000BV指的是即每小时通过溶液的体积为树脂床容积的10～2000倍。树脂的处理能力亦常以BV为单位计算。

吸附饱和的树脂可通过解吸附处理实现循环使用。具体方法为：将吸附后的树脂浸泡在1％～6％(重量百分比)的碱液(所述的碱液是指氢氧化钠、氢氧化钾等可溶性碱的水溶液或醇水溶液)中，0.5～5.0h后清洗至中性，树脂解吸附完成，树脂可重复使用。

本发明提出的方法，可以快速、高效、节能地处理有机颜料废水，优越性在于(1)废水不需稀释直接处理；(2)废水处理反应时间短，预处理+树脂吸附总停留时间小于10h，占地面积小；(3)系统运行启动不需生化细菌，运行启动快，管理简单；(4)树脂解吸附后可重复使用，运行成本低；(5)出水优于中华人民共和国污水综合排放标准《GB8978-1996》I级排放标准。

具体实施方式

实施例1

处理TOC(总有机碳)浓度为360mg/L的偶氮类颜料废水：

(1)步骤1：预处理

用NaOH调节废水pH值为8.5，依次添加脱色剂聚合硫酸铁220mg/L，活性炭粉210mg/l，阴离子聚丙烯酰胺(分子量1300万)4.0mg/l.，获得预处理后的废水；

(2)步骤2：树脂吸附及解吸附

将步骤(1)的预处理后的废水液固分离后，将液体送入大孔树脂吸附柱中进行吸附；

大孔吸附树脂选用美国DOW化学生产的WR61型大孔吸附树脂，吸附速率为4BV/h，吸附周期为24h。每周期处理量为96BV，吸附温度：常温。

解吸附剂采用3％氢氧化钾水溶液+1％乙醇水溶液(重量百分比)，解吸附时间2.0h，解吸附温度80℃。

(3)采用GB11914-89，HJ 501-2009标准进行检测，结果如下：

出水TOC为16mg/L，CODcr 57mg/l，pH8.0，出水无色透明。

实施例2

处理TOC浓度为480mg/L的2-B-P有机颜料废水：

(1)采用Na₂CO₃调节废水pH为8.0，依次添加脱色剂聚合氯化铝460mg/L，活性炭粉560mg/l，阳离子聚丙烯酰胺(分子量1100万)2.0mg/l.，获得预处理后的废水；

(2)将步骤(1)的预处理后的废水液固分离后，将液体送入大孔树脂吸附柱中进行吸附；

大孔吸附树脂选用南开大学化工厂生产的H1020型大孔吸附树脂，吸附速率为2BV/h，再生周期为16h，周期处理量为32BV。废水温度：常温。

解吸附剂采用4％氢氧化钠水溶液+2％乙醇水溶液(重量百分比，解吸附时间2.5h，解析温度：80℃。

采用GB11914-89，HJ 501-2009分析标准进行检测，结果如下：

出水TOC为21mg/L，CODcr 72mg/l，pH 7.2，无色透明。

实施例3

处理TOC浓度为1210mg/L的酞菁有机颜料废水：

(1)采用NaOH控制废水pH为7.5，依次添加脱色剂聚合铝铁280mg/L，活性炭粉420mg/l，阳离子聚丙烯酰胺(分子量1300万)1.0mg/l.，获得预处理后的废水；

(2)将步骤(1)的预处理后的废水液固分离后，将液体送入树脂吸附柱中进行吸附；

大孔吸附树脂选用美国DOW化学生产的XAD-4型大孔吸附树脂，吸附速率为3BV/h，再生周期为12h，周期处理量为36BV。废水温度：常温。

解吸附剂采用4％氢氧化钠水溶液+1％乙醇水溶液(重量百分比，解吸附时间2.0h，解析温度：80℃。

采用GB11914-89，HJ 501-2009分析标准进行检测，结果如下：

出水TOC为19mg/L，CODcr 63mg/l，pH 7.1，无色透明

上述实例中的TOC表示为总有机碳，CODcr表示为化学需氧量。

上述实例中结果表明：经预处理+非极性大孔吸附树脂吸附处理，有机颜料废水中TOC去除率为90％～99％，出水稳定在30mg/L以下，脱色效果良好，出水澄清透明。满足中华人民共和国污水综合排放标准《GB8978-1996》I级排放标准，可直接排放。

Claims

1.一种有机颜料废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)调节废水的pH在7～10.5，添加脱色剂、活性炭粉和聚丙烯酰胺；

(2)将预处理后的废水经气浮或沉淀后的清液，进入树脂吸附柱中进行处理；

所述的树脂选自以苯乙烯或丙烯酸酯为单体，二乙烯苯为交联剂，甲苯或二甲苯为致孔剂，相互交联聚合形成的多孔骨架结构的非极性大孔吸附树脂中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，脱色剂、活性炭粉和聚丙烯酰胺添加的方式为依次加入或一次性投放。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的脱色剂选自聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合铝铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、聚二甲基二烯丙基氯化铵、双氧水或臭氧中的一种以上；

所述的聚丙烯酰胺的分子量为200万～2500万，为指阳离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，脱色剂投加量为100～1000mg/L；所述的活性炭粉的投加量为100～1000mg/L；聚丙烯酰胺的投加量为1～15mg/L。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的脱色剂投加量为220mg/L～460mg/L，所述的活性炭粉的投加量为210mg/l，～560mg/l，所述的聚丙烯酰胺投加量为1.0mg/l～4mg/l。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的有机颜料为偶氮类颜料、酞菁颜料、酸性颜料或2-B-P颜料中的一种以上，废水的TOC总有机碳浓度为30～1500mg/L。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的有机颜料为偶氮类颜料、酞菁颜料、酸性颜料或2-B-P颜料中的一种以上，废水的TOC总有机碳浓度为30～1500mg/L。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的有机颜料为偶氮类颜料、酞菁颜料、酸性颜料或2-B-P颜料中的一种以上，废水的TOC总有机碳浓度为30～1500mg/L。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，机颜料废水的pH可采用盐酸、磷酸、NaOH、KOH或Na₂CO₃的一种或几种进行调节。

10.根据权利要求1～9任一项所述的方法，其特征在于，所述的树脂为XAD型、WR型、H型、HP型、D型或HPD型。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的树脂吸附流速为1BV/h～30BV/h，处理量为10～2000BV，再生周期：10～100h。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，吸附饱和的树脂通过解吸附处理实现循环使用。