CN103508549A - 使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法，该方法为向待处理的色度未能达标城镇污水厂尾水中投加氯复合药剂，氯复合药剂的投入量为每升处理的城镇污水厂尾水中投放低于50mg的氯复合药剂，投加量视污水色度而定，氯复合药剂中有效氯和有效溴的摩尔浓度配比为（1:1）～（1:4），反应时间为30min～3h，使有效氯和有效溴分别通过同污水中生色团发生氧化或取代反应实现色度去除；氯复合药剂的投加顺序为先加有效溴后加有效氯。该方法使用工艺段为消毒池出水消毒阶段或尾水排放前，出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》标准。本发明在完成消毒杀菌的同时实现脱色，操作简便，使用安全，降低色度的同时也兼有降低COD指标的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水处理工艺，特别是涉及一种废水的色度去除方法及其应用，可用于色度超标的城镇污水厂尾水的色度去除。
背景技术
现今全球合成染料年产量在100万吨以上，其中我国约占20％。染料中大部分含有芳香烃化合物和杂环化合物，其生产和使用过程中产生的废水绝大多数是以苯、萘、蒽、醌等芳香团作为母体的有机物。这些物质普遍显色，且可生化性较差。由于染料的使用或城镇污水中排入混有染料的工业废水时，常规处理的出水通常无法达到国家相关标准。因此，有针对性的研究污水厂尾水的强化脱色方法，用于应急或污水厂日常运行，具有良好的应用价值和重要的环境保护意义。
当前，色度处理方法分为2大类：即生物法和物化法。物化法包括吸附、萃取、混凝、氧化或还原、离子交换等，而生物法包括特种降解菌、厌氧滤池等方法。从处理效率上看，生物法效果不及物化法。但是，城镇污水处理方法绝大多数是生化法，出水色度不能得到有效去除，且生化法对污水的水质稳定性要求较高，无法在色度波动较大的情况下使用。城镇污水厂消毒阶段常使用的消毒方法为氯消毒法，其消毒效果和经济性较二氧化氯消毒、臭氧、紫外线辐射等都好。
所以通过改性消毒药剂使其具备脱色功能的方法，既未改变原有工艺的顺序，而且也不影响生化处理的效果。是一种有效、经济、便利地城镇污水厂尾水脱色方法。但目前，国内外尚未见到使用氯复合药剂脱色的研究和应用的相关报道。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明目的在于提供一种使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法，使用氯复合药剂的对污水进行脱色，可有效解决城镇污水厂尾水色度超标的问题，并提供一种成本低、应用范围广、操作简便、可控性强的应急强化脱色方法，实现在降低污水COD指标的同时，有效降低污水色度。
为达到上述发明目的，本发明采用下述技术方案：
一种使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法，该方法为向待处理的色度未能达标的城镇污水厂尾水中投加氯复合药剂，氯复合药剂的投入量为每升处理的城镇污水厂尾水中投放低于50mg的氯复合药剂，投加量视污水色度而定，氯复合药剂中有效氯和有效溴的摩尔量配比为（1:1）～（1:4），氯复合药剂与待处理的城镇污水厂尾水反应时间为30min～3h，使氯复合药剂的有效氯和有效溴分别通过同污水中生色团发生氧化或取代反应实现色度去除；投加氯复合药剂后的待处理的城镇污水厂尾水最好控制pH为6.5～7.5；该方法使用工艺段为消毒池出水消毒阶段或尾水排放前；当氯复合药剂含有有效溴的药剂为次溴酸，并且其含有有效氯的药剂为次氯酸时，氯复合药剂中有效氯和有效溴的摩尔量配比最好为1:3。
上述氯复合药剂的投放方法为水溶液方式投加方式，其步骤为：
a．首先向待处理的城镇污水厂尾水中投放含有有效溴的药剂；含有有效溴的药剂优选采用次溴酸；
b．然后再向待处理的城镇污水厂尾水中投放含有有效氯的药剂；含有有效氯的药剂优选采用次氯酸或次氯酸钠。
向待处理的高色度尾水城镇污水厂尾水中优选投加（5～50）mg/L的氯复合药剂。
在上述步骤a和上述步骤b中，当药剂投加后，对待处理的城镇污水厂尾水进行转速为（20～60）转/min的慢速搅拌，搅拌时间为30s～30min，使已经投放的药剂和待处理的城镇污水厂尾水混合均匀，然后静置10min～2.5h。
本发明使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法具有如下应用：
应用于处理含有-C=C-、-N=N-、-N=O和-C=O基团中的任意一种基团或任意几种基团的城镇污水厂尾水。
并应用于处理含有偶氮化合物、硫化物和蒽醌化合物中的任意一种化合物或任意几种化合物的城镇污水厂尾水。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1.本发明中使用的氯复合药剂中的有效氯和有效溴具有强氧化性和取代性，在完成消毒杀菌的同时同污水中生色团物质反应实现脱色，方法快捷高效，操作简便，设备要求简单，使用安全，在降低色度的同时也兼有降低COD指标的作用；
2. 污水经过本发明氯复合药剂脱色后出水的澄清度和透明度明显优于单一的含氯药剂脱色的处理效果，通过改性消毒药剂使其具备脱色功能的方法，既未改变原有工艺的顺序，而且也不影响生化处理的效果，是一种有效、经济、便利地城镇污水厂尾水脱色方法；
3.本发明使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法有效解决了城镇污水厂尾水色度超标的问题，处理成本低，应用范围广，操作简便，可控性强，应急强化脱色效果好，可在出水消毒阶段广泛使用；
4.本发明通过向污水中投加氯复合药剂，通过氧化或者取代废水中生色团或者助色团脱色。相对于单一的含氯药剂脱色效果更好，比单独使用次溴酸更经济。采用本发明方法处理后，污水色度能够达到国家标准。
附图说明
图1是实验对比例一的单一氯药剂和本发明实施例一的氯复合药剂的污水脱色效果对比情况。
图2是本发明实施例二的不同复配比例对氯复合药剂脱色效果的影响。
具体实施方式
结合附图，对本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
本实施例使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法为向待处理的色度未能达标的城镇污水厂尾水中投加氯复合药剂，氯复合药剂的投放方法为水溶液方式投加方式，其步骤为：
a．首先向待处理的城镇污水厂尾水中投放含有有效溴的药剂；含有有效溴的药剂优选采用次溴酸；
b．然后再向待处理的城镇污水厂尾水中投放含有有效氯的药剂；含有有效氯的药剂优选采用次氯酸钠。
鉴于氯是最常用的消毒剂，使用复合药剂提升其脱色性能。向200mL水中投加次溴酸溶液，氯复合药剂的投入量为每升处理的城镇污水厂尾水中投放低于50mg的氯复合药剂，慢速搅拌10min，后再投加次氯酸钠溶液反应，静置30min后进行色度比较。在本实施例中，次溴酸和次氯酸钠的摩尔量配比为1:1。投加量按照2种药剂总和计算。可以看到氯复合药剂可以改善氯的脱色效果。实验表明，参见图1，适当剂量的氯复合药剂15mg/L时，即每升处理的城镇污水厂尾水中投放低于15mg的氯复合药剂，就能够到达较为理想的效果（脱色率75%），可将出水色度控制在40倍（《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》二级标准）。按此推算当出水色度到160倍以下时，都能够满足标准要求。本发明中使用的氯复合药剂中的有效氯和有效溴具有强氧化性和取代性，在完成消毒杀菌的同时同污水中生色团物质反应实现脱色，方法快捷高效，操作简便，设备要求简单，使用安全，在降低色度的同时也兼有降低COD指标的作用。
实验对比例一：
实验用品为高纯度次氯酸钠溶液（Alfa Aesar Co.Ltd., USA），有效氯质量分数为12%~15%。通过添加剂制备复合氯试剂。实验用水为某污水厂出水。
向200mL水中投加次氯酸钠溶液，慢速搅拌10min，转速20转/min，静置2h后进行色度比较。原水的色度为32倍（稀释倍数法），投加量为5mg/L时色度无明显变化，投加量为10、15、20mg/L色度去除率达50%。消毒剂氯对色度的去除有一定效果，参见图1。
实施例二：
本实施例为氯复合药剂的复配比例实验
本实施例中，氯复合药剂含有有效溴的药剂为次溴酸，氯复合药剂含有有效氯的药剂为次氯酸。不同复配比例的氯复合药剂如图2所示，投加量为30mg/L。在氯复合药剂中有效氯和有效溴的摩尔浓度配比，也即氯复合药剂中的次溴酸和次氯酸的比例为：1:1、1:2、1:3、1:4。从图2中可见，比例为1:2，1:3时去除率达到80%，1:3的比例相比1:2的比例，可以减少有效溴的药剂投放，因此 1:3的比例是既经济有有效的投加方式。
通过本发明的实施例与实验对比例一对比可知，污水经过本发明氯复合药剂脱色后出水的澄清度和透明度明显优于单一的含氯药剂脱色的处理效果，通过改性消毒药剂使其具备脱色功能的方法，既未改变原有工艺的顺序，而且也不影响生化处理的效果，是一种有效、经济、便利地城镇污水厂尾水脱色方法。本发明通过向污水中投加氯复合药剂，通过氧化或者取代废水中生色团或者助色团脱色。相对于单一的含氯药剂脱色效果更好，比单独使用次溴酸更经济。采用本发明方法处理后，污水色度能够达到国家标准。通过图1氯和氯复合药剂脱色实验对比可以看出，污水经过本发明氯复合药剂脱色后出水的澄清度和透明度明显优于单一的含氯药剂脱色的处理效果，采用本发明方法处理后，污水色度能够达到国家标准。氯复合药剂的投加量按照色度高低而定，通过调整。另外从脱色水样的表观观察看，氯复合药剂脱色后出水的澄清度，透明度也好于氯。
本发明使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法具有如下应用：
应用于处理含有-C=C-、-N=N-、-N=O和-C=O基团中的任意一种基团或任意几种基团的城镇污水厂尾水，或者应用于处理含有偶氮化合物、硫化物和蒽醌化合物中的任意一种化合物或任意几种化合物的城镇污水厂尾水。
上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法及其应用的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法，其特征在于：向待处理的色度未能达标的城镇污水厂尾水中投加氯复合药剂，氯复合药剂的投入量为每升处理的城镇污水厂尾水中投放低于50mg的氯复合药剂，氯复合药剂中有效氯和有效溴的摩尔量配比为（1:1）～（1:4），氯复合药剂与待处理的城镇污水厂尾水反应时间为30min～3h，使氯复合药剂的有效氯和有效溴分别通过同污水中生色团发生氧化或取代反应实现色度去除。
2.根据权利要求1所述的使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法，其特征在于，氯复合药剂的投放方法为水溶液方式投加方式，其步骤为：
a．首先向待处理的城镇污水厂尾水中投放含有有效溴的药剂；
b．然后再向待处理的城镇污水厂尾水中投放含有有效氯的药剂。
3.根据权利要求2所述的使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法，其特征在于：在步骤a和步骤b中，当药剂投加后，对待处理的城镇污水厂尾水进行转速为（20～60）转/min的慢速搅拌，搅拌时间为30s～30min，使已经投放的药剂和待处理的城镇污水厂尾水混合均匀，然后静置10min～2.5h。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法，其特征在于：在步骤a中，含有有效溴的药剂为次溴酸；在步骤b中，含有有效氯的药剂为次氯酸或次氯酸钠。
5.根据权利要求4所述的使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法，其特征在于：氯复合药剂含有有效溴的药剂为次溴酸，氯复合药剂含有有效氯的药剂为次氯酸，氯复合药剂中有效氯和有效溴的摩尔量配比为1:3。
6.根据权利要求1～3中任意一项所述的使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法，其特征在于：投加氯复合药剂后的待处理的城镇污水厂尾水需要控制pH为6.5～7.5。
7.根据权利要求1～3中任意一项所述的使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法，其特征在于：向待处理的高色度尾水城镇污水厂尾水中需要投加（5～50）mg/L的氯复合药剂。
8.一种权利要求1～3中任意一项所述的使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法的应用，其特征在于：使用工艺段为消毒池出水消毒阶段或尾水排放前。
9.一种权利要求1～3中任意一项所述的使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法的应用，其特征在于：应用于处理含有-C=C-、-N=N-、-N=O和-C=O基团中的任意一种基团或任意几种基团的城镇污水厂尾水。
10.一种权利要求1～3中任意一项所述的使用氯复合药剂脱除城镇污水厂的高色度尾水的方法的应用，其特征在于：应用于处理含有偶氮化合物、硫化物和蒽醌化合物中的任意一种化合物或任意几种化合物的城镇污水厂尾水。
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- 2012-09-03 CN CN201210319450.8A patent/CN103508549A/zh active Pending
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