CN103011340A - 一种洗涤废水的净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种洗涤废水的净化方法，将三价金属阳离子盐和二价金属阳离子盐混合，加入去离子水，配制成总阳离子浓度为3~9mol/L的盐溶液，其中二价离子的摩尔浓度是三价离子的摩尔浓度的2~4倍；向所述盐溶液中滴加50%~70%的NaOH溶液，调节pH值至8~10为止，滴加时在300~400rpm下搅拌总共10~15分钟，形成水滑石晶体；将搅拌后的盐溶液倒入过滤去掉固态杂质的洗涤废水中搅拌，搅拌后的盐溶液和洗涤废水的体积比为1：500~1：1000；水滑石具有阴离子交换性能，将阴离子表面活性剂交换到层间，在阴离子表面活性剂被吸附到层间后，将其他非阴离子的污染物如油污等吸附到层间，一并去除。

Description

一种洗涤废水的净化方法

技术领域

本发明涉及环境污染控制新技术的开发，尤其涉及一种洗涤废水的净化方法。

背景技术

洗涤废水中含有表面活性剂（主要是阴离子表面活性剂如长碳链烷基磺酸盐），三聚磷酸钠，羧甲基纤维素等助剂、油污、尘土颗粒以及各种微生物等，外观浑浊，COD为300～800mg/l，pH为6.5～7.5，悬浮物含量较高，一般在500～1200mg/l。磷酸盐进入水体会引起水体的富营养化。表面活性剂进入水体后，会使水生动、植物中毒致死，使水中某些微污染物增溶，从而增加了给水厂处理的难度；进入城市污水处理厂污水中的洗涤剂达到一定浓度时，会影响曝气、沉淀、污泥消化等诸多过程。

层状双羟基复合金属氧化物（Layered Double Hydroxides，简称LDH），又称水滑石，是一类重要的无机功能材料。其独特的层状结构及层板元素和层间阴离子的可调变性受到人们的广泛关注，经离子交换向层间引入新的客体阴离子可使层状结构和组成产生相应的变化，因而可以制备一大类具有特殊性质的功能材料。水滑石材料属于阴离子型层状化合物。层状化合物是指具有层状结构、层间离子具有可交换性的一类化合物，利用层状化合物主体在强极性分子作用下所具有的可插层性和层间离子的可交换性，将一些功能性客体物质引入层间空隙并将层板距离撑开从而形成层柱化合物。

水滑石化学结构通式为：[M²⁺ _1-xM³⁺x (OH)₂]^x+ [(A^n- )_x/n·mH₂O]，其中M²⁺为Mg²⁺，Ni²⁺，Mn²⁺，Zn²⁺，Ca²⁺，Fe²⁺，Cu²⁺等二价金属阴离子；M³⁺为Al³⁺，Cr³⁺，Fe³⁺，Co³⁺等三价金属阴离子；A^n-为阴离子，如CO₃ ^2-，NO₃ ^-，Cl^-，OH^-，SO₄ ^2-，PO₄ ^3-，C₆H₄(COO)₂ ^2-等无机和有机离子以及络合离子，当层间无机阴离子不同，水滑石的层间距不同，同时在水滑石吸附污染物之后，层间距也会增大，以容纳更多的污染物。

目前，水滑石类材料的合成方法主要有盐-碱法、盐-氧化物法和离子交换法，还衍生出诱导水解法、水热法、热处理重新水合法等。其中最常用的方法是共沉淀法，即在一定温度下用构成水滑石层的金属离子混合溶液在碱的作用下发生共沉淀来制备。该方法简单易操作，是常用的制备方法，该方法中需要利用一定量的二价金属离子和三价金属离子，从经济的角度来看增加了投入；从治理环境的角度来看合成的过程中增加了废水的产生，对环境治理提出了新的问题。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术中洗涤废水处理工艺复杂、操作费用高等不足，提供一种洗涤废水的净化方法。

本发明采用的技术方案是依次包括如下步骤： 

1）将三价金属阳离子盐和二价金属阳离子盐混合，加入去离子水，配制成总阳离子浓度为3~9mol/L的盐溶液，其中二价离子的摩尔浓度是三价离子的摩尔浓度的2~4倍；

2）向所述盐溶液中滴加50%~70% 的NaOH 溶液，调节pH值至8~10为止，滴加时在300~400 rpm下搅拌总共10~15分钟，形成水滑石晶体；

3）将搅拌后的盐溶液倒入过滤去掉固态杂质的洗涤废水中搅拌，所述搅拌后的盐溶液和洗涤废水的体积比为1：500~1：1000，搅拌1~3h之后，沉淀分离。

本发明的优点是：

（1）利用加入的金属离子在一定的pH条件下合成得到水滑石，水滑石具有阴离子交换性能，将阴离子表面活性剂交换到层间，在阴离子表面活性剂被吸附到层间后，又形成了具有分配能力的有机相，将其他非阴离子的污染物如油污等吸附到层间，一并去除。三聚磷酸阴离子也可以通过阴离子交换，被去除。

（2）通过合成负载有表面活性剂的水滑石形成有机水滑石，可作为水处理材料，继续用于有机废水治理。

具体实施方式

将三价金属阳离子盐和二价金属阳离子盐混合，加入去离子水，配制成总阳离子浓度为3~9mol/L盐溶液，其中二价离子的摩尔浓度是三价离子的摩尔浓度的2~4倍。三价金属阳离子如Al³⁺、Fe³⁺等，二价金属阳离子如Mg²⁺、Fe²⁺等。向该盐溶液中快速滴加50%~70% 的NaOH 溶液调节pH值，调节pH值至8~10为止，滴加时在300~400 rpm下快速搅拌总共10~15分钟，在该过程中形成水滑石晶体。将滴加NaOH后的盐溶液倒入过滤去掉固态杂质的洗涤废水中剧烈搅拌，盐溶液和洗涤废水的体积比为1：500~1：1000，搅拌1~3h之后，沉淀分离，洗涤废水中的污染物会随着沉淀被去除，废水得到净化，在该过程中水滑石晶体分散到废水中通过阴离子交换吸附洗涤废水中的污染物。

以下进一步提供本发明的3个实施例：

实施例1

将AlCl₃和MgCl₂混合，加入去离子水，配制成总阳离子浓度为3mol/L盐溶液，其中二价离子浓度是三价离子浓度的2倍（摩尔浓度）；向该盐溶液中快速滴加50%的NaOH 溶液调节pH值至8，滴加时在300rpm下快速搅拌总共10分钟；将滴加NaOH后的盐溶液倒入过滤去掉固态杂质的洗涤废水中剧烈搅拌，盐溶液和洗涤废水的体积比为1：500，搅拌1h之后，沉淀分离。

测定处理后废水的COD，经分析洗涤废水的COD去除率为94.6%。

实施例2

将FeCl₃和MgCl₂混合，加入去离子水，配制成总阳离子浓度为9mol/L盐溶液，其中二价离子浓度是三价离子浓度的4倍（摩尔浓度）；向该盐溶液中快速滴加70% 的NaOH 溶液调节pH值至10，滴加时在400 rpm下快速搅拌总共15分钟；将滴加NaOH后的盐溶液倒入过滤去掉固态杂质的洗涤废水中剧烈搅拌，盐溶液和洗涤废水的体积比为1：1000，搅拌3h之后，沉淀分离。

测定处理后废水的COD，经分析洗涤废水的COD去除率为95.3%。

实施例3

将FeCl₃和ZnCl₂混合，加入去离子水，配制成总阳离子浓度为7mol/L盐溶液，其中二价离子浓度是三价离子浓度的3倍（摩尔浓度）；向该盐溶液中快速滴加70% 的NaOH 溶液调节pH值至9，滴加时在350 rpm下快速搅拌总共12分钟；将滴加NaOH后的盐溶液倒入过滤去掉固态杂质的洗涤废水中剧烈搅拌，盐溶液和洗涤废水的体积比为1：800，搅拌2h之后，沉淀分离。

将制得的水滑石加入到15 mg/L对硝基苯中，固液（质量）比为1：2000，搅拌2 h，静置3 h，沉淀分离，紫外可见分光光度计测定上清液浓度，对硝基苯去除率为96.8%。

Claims (1)

1.一种洗涤废水的净化方法，其特征是依次包括如下步骤： 

1）将三价金属阳离子盐和二价金属阳离子盐混合，加入去离子水，配制成总阳离子浓度为3~9mol/L的盐溶液，其中二价离子的摩尔浓度是三价离子的摩尔浓度的2~4倍；

2）向所述盐溶液中滴加50%~70% 的NaOH 溶液，调节pH值至8~10为止，滴加时在300~400 rpm下搅拌总共10~15分钟，形成水滑石晶体；

3）将搅拌后的盐溶液倒入过滤去掉固态杂质的洗涤废水中搅拌，所述搅拌后的盐溶液和洗涤废水的体积比为1：500~1：1000，搅拌1~3h之后，沉淀分离。