CN103351075B

CN103351075B - 一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法

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Publication number: CN103351075B
Application number: CN201310319712.5A
Authority: CN
Inventors: 余水; 张恩瑞; 陈玲; 李明仁
Original assignee: Xiamen Runner Industrial Corp
Current assignee: Runner Xiamen Corp
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2033-07-26
Also published as: CN103351075A

Abstract

一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法，涉及有机废水的处理。1）先采用铁炭微电解技术处理制膜废水；2）在步骤1）处理后的制膜废水中加入双氧水和硫酸亚铁反应，通过超声常压等离子处理；3）在步骤2）处理后的制膜废水中加入氢氧化钙进行混凝沉淀，将混凝沉淀后的上清液使用微泡等离子机进行处理，再加入氢氧化钙调节pH值至中性，达标后排放。针对制膜废水提出一套高效处理的工艺流程，采用高级氧化技术来处理有机物废水，没有环境的二次污染；处理的效果好，能够达到污水综合排放标准一级A标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)；处理的费用低。

Description

一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法

技术领域

本发明涉及有机废水的处理，特别涉及一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法。

背景技术

目前，在中空纤维膜生产中较为先进的工艺是以二甲基乙酰胺为溶剂的湿法工艺，此工艺中二甲基乙酰胺的用量很大，不仅如此，由于二甲基乙酰胺的优良性质，它还广泛应用于橡胶、树脂、医药和农药的生产中。二甲基乙酰胺、甘油、乙二醇、二甲基甲酰胺等物质作为溶剂及添加在超滤膜的制备中大量使用，这些溶剂最终被溶剂在水中，如果不对这些有机废水进行净化处理，而直接排放将会严重污染环境，危害人类的健康。

二甲基乙酰胺是一种无色透明液体，能与水、醇、醚等有机溶剂混合，是一种极性溶剂。二甲基乙酰胺的热稳定性好，即使在沸点也稳定不分解，可通过蒸馏精制；其在水溶液中稳定，但有酸、碱存在时会促使水解。由于在分子结构中引入了乙基，二甲基乙酰胺的沸点比二甲基甲酰胺（DMF）高10℃以上（二甲基甲酰胺的沸点为153℃），因此比二甲基甲酰胺具有更好的热稳定性和化学稳定性。低毒类，嗅觉浓度165mg/m³。工作场所时间加权容许浓度（8h）为20mg/m³。大鼠经口LD50为5680mg/kg。大鼠吸入LC50为2475ppm-1h。动物急性中毒表现为活动减少，四肢无力，侧卧，呼吸急促。严重时出现四肢震颤性抽动。皮肤染毒局部发红，并出现烧灼现象。二甲基甲酰胺呼吸道吸入后一般经6～12h左右后发生急性中毒；皮肤侵入，潜伏期可较长，也有在皮肤灼伤基本愈合后再出现中毒的报道。亚急性中毒病例，自接触至发病为2～4周时间。

中国专利201010143987公开一种N,N-二甲基甲酰胺废水的预处理方法，该预处理方法既能提高废水的可生化性,又能去除处理过程中产生的NH3-N,便于后续处理,且运行成本低。该处理方法主要是∶先将废水的pH值到3,然后将废水进行曝气微电解反应电解N,N-二甲基甲酰胺,然后加碱生成沉淀,并除去沉淀物,再调整废水的pH,送入吹脱塔吹脱其中的NH3-N,吹脱NH3-N后的废水加酸调节pH值后即可对废水进行后续净化处理和排放。该方法提高了废水的可生化性而且可靠地处理了NH3-N而利于后续的处理,其技术简单可靠,设备投资成本和运行成本低。

中国专利200910039564公开一种含有二甲基甲酰胺的废水处理方法及处理装置，该方法包括有将废水导入到曝气催化微电解池内,通过曝气催化微电解池内的原电池填料对废水进行电解,利用催化电氧化反应池上的催化电极废水进行氧化等步骤,该发明的处理方法是把电解、催化、氧化、吸附、混凝等多种物化方法集于一体,形成高效强化物化处理集成技术,可使废水中的DMF、DMAC等有毒有害的有机污染物被彻底氧化。该发明具有处理效率高,运行成本低,可实现产业化,等优点。

中国专利200910309356公开一种利用吸附树脂处理二甲基甲酰胺废水的吸附精馏方法,解决现有技术中的多塔精馏和萃取-精馏工艺的缺点；该发明的利用吸附树脂处理二甲基甲酰胺废水的吸附精馏方法：将二甲基甲酰胺废水在精馏前采用大孔吸附树脂进行吸附,吸附后的树脂用脱附剂脱附后,获得二甲基甲酰胺DMF与脱附剂混合液,将所述混合液输在精馏塔中进行常压或减压分离,精馏后的二甲基甲酰胺DMF由塔底采出获得。该发明在保证DMF高回收率的条件下,与现有的DMF废水节能回收工艺相比可进一步降低DMF回收能耗,而且不形成二次污染,具有良好的实用性与经济性。

制膜工业属于有机化工合成工业,生产废水中主要含有二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基乙酰胺(DMAC)等,因二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺具有强极性,具有化学稳定性,又具有生物毒性,所以制膜废水属于高浓度有毒有害难生化的工业废水。目前国内外对含DMF、DMAC废水处理多采用生化法、超临界水氧化法、光催化氧化、物化法和化学法等方法。生化法因DMF具有生物毒性而对其过程产生抑制作用,造成活性污泥解体流失;超临界水氧化法成本和运转费用过高;光催化氧化法在反应器设计和催化剂的固定化上也存在问题;物化法和化学法一般只适用单一成分的废水。所以,上述各种方法存在着一定的问题,又因为DMF和DMAC废水对环境污染严重,因此迫切需要寻找有效的无害化处理方法。

发明内容

本发明的目的在于提供能够有效降低制膜废水的COD,制膜废水经处理后能够达到污水综合排放标准一级A标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法。

本发明包括以下步骤：

1）先采用铁炭微电解技术处理制膜废水；

2）在步骤1）处理后的制膜废水中加入双氧水和硫酸亚铁反应，通过超声常压等离子处理；

3）在步骤2）处理后的制膜废水中加入氢氧化钙进行混凝沉淀，将混凝沉淀后的上清液使用微泡等离子机进行处理，再加入氢氧化钙调节pH值至中性，达标后排放。

在步骤1）中，所述铁炭与制膜废水的质量比可为1∶500～3000，铁与炭的质量比可为1∶1～3，所述制膜废水的pH可为3～6，制膜废水的流量可为100～300L/h，所述处理制膜废水的反应池的容量可为5000L。

在步骤2）中，所述双氧水与制膜废水的体积比可为1∶2000～5000，硫酸亚铁与制膜废水的质量比可为1∶3000～8000；所述反应采用的反应池的容量可为5000L，所述反应可采用机械方法进行搅拌；所述超声常压等离子处理采用的超声常压等离子机的功率可为300～600W，占空比可为50%～90%，超声常压等离子处理的反应容器的容量可为50L，制膜废水的流量可为100～300L/h。

在步骤3）中，所述微泡等离子机的功率可为300～600W，占空比可为50%～90%，微泡等离子处理的反应容器的容量可为50L，制膜废水的流量可为100～300L/h。

本发明提供能够有效降低制膜废水的COD,制膜废水经处理后能够达到污水综合排放标准一级A标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法。本发明的优点在于：

1）针对制膜废水提出一套高效处理的工艺流程，采用高级氧化技术来处理有机物废水，没有环境的二次污染。

2）处理的效果好，能够达到污水综合排放标准一级A标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)。

3）处理的费用低。

具体实施方式

实施例1

1）将制备废水放入反应池（容量为5000L），采用机械方法进行充分搅拌，加入铁粉和炭粉进行处理制膜废水，铁炭与制膜废水的质量比为1∶3000，铁与炭的质量比为1∶3，pH为3，废水的流量为100L/h。

2）将铁炭微电解处理后的废水放入反应池（容量为5000L），采用机械方法进行充分搅拌，并加入双氧水和硫酸亚铁继续氧化处理，双氧水加入量为与待处理的废水体积比例为1∶5000，硫酸亚铁与待处理水质量比为1∶8000。再将废水导入超声常压等离子处理池进行处理，超声常压等离子机的功能为300W，占空比为90%，超声常压等离子处理池（容量为50L。废水的流量为100L/h。

3）将超声常压等离子处理后的废水导入反应池（容量为3000L），并加入氢氧化钙进行混凝沉淀，并调整pH值至7.0；

4）将混凝结束后的上清液导入微泡等离子处理池进行处理；微泡等离子机的功能为300W，占空比为90%，微泡等离子处理池容量为50L，废水的流量为100L/h。

5）将微泡等离子处理池处理后的废水导入反应池（容量为3000L），并加入氢氧化钙调节pH值至中性，处理后的水即可达到污水综合排放标准一级A标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)并进行排放。

处理后的水根据与制膜废水根据的比较详见表1。

表1

实施例2

1）将制备废水放入反应池（容量为5000L），采用机械方法进行充分搅拌，加入铁粉和炭粉进行处理制膜废水，铁炭与制膜废水的质量比为1∶500，铁与炭的质量比为1∶1，pH为6，废水的流量为300L/h。

2）将铁炭微电解处理后的废水放入反应池（容量为5000L），采用机械方法进行充分搅拌，并加入双氧水和硫酸亚铁继续氧化处理，双氧水加入量为与待处理的废水体积比例为1∶2000，硫酸亚铁与待处理水质量比为1∶3000。再将废水导入超声常压等离子处理池进行处理，超声常压等离子机的功能为600W，占空比为50%，超声常压等离子处理池（容量为50L。废水的流量为300L/h。

3）将超声常压等离子处理后的废水导入反应池（容量为3000L），并加入氢氧化钙进行混凝沉淀，并调整pH值至8.0；

4）将混凝结束后的上清液导入微泡等离子处理池进行处理；微泡等离子机的功能为600W，占空比为50%，微泡等离子处理池容量为50L，废水的流量为300L/h。

处理后的水根据与制膜废水根据的比较详见表2。

表2

实施例3

1）将制备废水放入反应池（容量为5000L），采用机械方法进行充分搅拌，加入铁粉和炭粉进行处理制膜废水，铁炭与制膜废水的质量比为1∶2000，铁与炭的质量比为1∶2，pH为5，废水的流量为200L/h。

2）将铁炭微电解处理后的废水放入反应池（容量为5000L），采用机械方法进行充分搅拌，并加入双氧水和硫酸亚铁继续氧化处理，双氧水加入量为与待处理的废水体积比例为1∶4000，硫酸亚铁与待处理水质量比为1∶5000。再将废水导入超声常压等离子处理池进行处理，超声常压等离子机的功能为500W，占空比为70%，超声常压等离子处理池（容量为50L。废水的流量为200L/h。

3）将超声常压等离子处理后的废水导入反应池（容量为3000L），并加入氢氧化钙进行混凝沉淀，并调整pH值至7.6；

4）将混凝结束后的上清液导入微泡等离子处理池进行处理；微泡等离子机的功能为500W，占空比为70%，微泡等离子处理池容量为50L，废水的流量为200L/h。

表3

处理后的水根据与制膜废水根据的比较详见表3。

Claims

1.一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法，其特征在于包括以下步骤：

1)先采用铁炭微电解技术处理制膜废水；所述铁炭与制膜废水的质量比为1∶500～3000，铁与炭的质量比为1∶1～3；

2)在步骤1)处理后的制膜废水中加入双氧水和硫酸亚铁反应后，再将废水导入超声常压等离子处理池进行处理；所述双氧水与制膜废水的体积比为1∶2000～5000，硫酸亚铁与制膜废水的质量比为1∶3000～8000；

3)在步骤2)处理后的制膜废水中加入氢氧化钙进行混凝沉淀，将混凝沉淀后的上清液使用微泡等离子机进行处理，再加入氢氧化钙调节pH值至中性，达标后排放。

2.如权利要求1所述一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法，其特征在于在步骤1)中，所述制膜废水的pH为3～6。

3.如权利要求1所述一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法，其特征在于在步骤1)中，所述制膜废水的流量为100～300L/h，所述处理制膜废水的反应池的容量为5000L。

4.如权利要求1所述一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法，其特征在于在步骤2)中，所述在步骤1)处理后的制膜废水中加入双氧水和硫酸亚铁反应采用的反应池的容量为5000L，所述在步骤1)处理后的制膜废水中加入双氧水和硫酸亚铁反应采用机械方法进行搅拌。

5.如权利要求1所述一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法，其特征在于在步骤2)中，所述超声常压等离子处理采用的超声常压等离子机的功率为300～600W，占空比为50％～90％，制膜废水的流量为100～300L/h。

6.如权利要求1所述一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法，其特征在于在步骤2)中，超声常压等离子处理的反应容器的容量为50L。

7.如权利要求1所述一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法，其特征在于在步骤3)中，所述微泡等离子机的功率为300～600W，占空比为50％～90％，制膜废水的流量为100～300L/h。

8.如权利要求1所述一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法，其特征在于在步骤3)中，所述微泡等离子处理的反应容器的容量为50L。