CN104445707A

CN104445707A - 一种卡拉胶压榨水中cod及色度的去除方法

Info

Publication number: CN104445707A
Application number: CN201410560802.8A
Authority: CN
Inventors: 张赟彬; 姜萍萍; 王晋元; 王兴有; 刘笑宇; 李维迪; 罗宁宁
Original assignee: SHANGHAI BEILIAN BIOLOGICAL Co Ltd; Shanghai Institute of Technology
Current assignee: SHANGHAI BEILIAN BIOLOGICAL Co Ltd; Shanghai Institute of Technology
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本发明公开一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，即利用絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺在20-40℃条件下联合作用对卡拉胶压榨水进行处理以去除其中有机物及色素，从而实现卡拉胶压榨水中COD及色度的去除，其中絮凝剂聚合氯化铝、助凝剂聚丙烯酰胺的添加量，按絮凝剂聚合氯化铝：助凝剂聚丙烯酰胺：卡拉胶压榨水为2.25g：0.015g：1L的比例计算。该去除方法可使压榨水中COD去除率最高可达到80.9%，色度的去除效果最高可达到98%，收获的上清液可满足卡拉胶生产车间各用水工段的用水要求，进而实现卡拉胶压榨水的循环综合利用。

Description

一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法

技术领域

本发明涉及一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，属于环境保护中工业废水及回用技术领域。

背景技术

卡拉胶（Carrageen，CAS 9000-07-1），又称鹿角菜胶、角叉菜胶、爱尔兰苔菜胶,是一种从海洋红藻（包括角叉菜属、麒麟菜属、杉藻属及沙菜属等）中提取的多糖的统称，是多种物质的混合物，有ι(Iota),κ(Kappa),λ(Lamda),μ(mu)四种。卡拉胶废水中含有有机物、色素、无机盐等比较复杂的组分，所以处理难度较大。

絮凝剂在污水处理领域已被广泛应用。传统的无机絮凝剂主要分为铝盐和铁盐，但铝离子残留会导致水体的二次污染，铁离子存在会影响水样的色泽及腐蚀设备等，影响其使用。而聚合氯化铝作为大量带有正电荷、形态稳定的多核羟铝络合物，能更有效地促进絮凝，其主要用于净化饮用水及给水的特殊水质处理，如除铁、除氟、除镉、除放射性污染、除漂浮油等；也用于工业废水处理，如印染废水、造纸废水等。聚丙烯酰胺是一种线状的有机高分子聚合物，同时也是一种高分子水处理絮凝剂产品，可以吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒之间起链接架桥作用，使细颗粒形成较大的絮团，从而加快沉淀的速度，因其良好的絮凝效果及无毒的特性，聚丙烯酰胺作为水处理絮凝剂被广泛用于污水处理。

卡拉胶是食品工业中常用的食品添加剂，采用碱处理法生产卡拉胶的生产工艺包括选料、碱处理、提胶、凝胶压榨脱水等工序，其中在凝胶压榨脱水工序中得到的废水在卡拉胶生产工业中被称为压榨水。卡拉胶压榨水具有排放量大、且含有小分子卡拉胶、色素及无机盐的特点，而卡拉胶压榨水主要来自各工段额外的添加水，水质较优，且呈澄清透明的状态，故而有很高的回收利用的价值。目前回收的主要问题在于压榨水中含有色素及还原性有机物而影响其后续使用。目前，国内、外对卡拉胶生产废水处理的报道很少，且还未见对卡拉胶压榨水处理的文献。

发明内容

本发明的目的是针对卡拉胶压榨水中还原性有机物及色素含量高，且排放量大的现状而提供一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，该方法可使压榨水中COD去除率最高可达到80.9%，色度的去除效果最高可达到98%，收获的上清液可满足卡拉胶生产车间各用水工段的用水，进而实现卡拉胶压榨水的循环综合利用。

本发明的技术方案

一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，即利用絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺联合作用进行絮凝处理以去除卡拉胶压榨水中有机物及色素，从而实现卡拉胶压榨水中COD及色度的去除，其去除过程具体包括如下步骤：

（1）、用浓硫酸调卡拉胶压榨水pH为4-8，由于浓硫酸具有强氧化性，不仅可以氧化部分还原性物质，且可避免使用盐酸调节pH时引进的Cl^-对COD测定的干扰；

所述的卡拉胶压榨水为卡拉胶生产中凝胶压榨脱水工段产生的废水，其中，压榨水中含有部分小分子卡拉胶、有机物及少量无机盐；

（2）、将步骤（1）调pH为4-8的卡拉胶压榨水，在搅拌速度150r/min的条件下加入絮凝剂聚合氯化铝，继续搅拌5min后将搅拌速度调为100r/min，再加入助凝剂聚丙烯酰胺，继续搅拌20min，然后静置沉淀30min，收获上清液，即完成了卡拉胶压榨水中COD及色度的去除；

其中絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺的添加量，按絮凝剂聚合氯化铝：助凝剂聚丙烯酰胺：卡拉胶压榨水为2.25g：0.015g：1L的比例计算；

所述的絮凝剂聚合氯化铝的盐基度为50-85%，氧化铝含量26-30%，所述的助凝剂聚丙烯酰胺为阳离子型，其阳离子度为40%，分子量为1200万。

最终收获的上清液的水质经检测，可满足卡拉胶生产车间各用水工段的用水。

本发明的有益效果

本发明的一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，可以很好的去除卡拉胶压榨水中的COD，去除率最高可达到80.9%，对其色度的去除效果也很显著，最高可达到98%。

进一步，本发明的一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，经絮凝处理后的压榨水上清液中颜色基本除去，得到较澄清透明的水样，并且气味也完全除去，可以循环用在卡拉胶生产各用水工段，如水洗工段、冷却工段、提胶工段等，这样既减少了污水的排放，降低生产成本和环保压力，且对企业而言，也减少了工业用水，增大其经济效益。

进一步，本发明的一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，由于所用絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺起到了协同增效的作用，因此卡拉胶压榨水中COD及色度的去除效果显著。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。

以下实施例中所取卡拉胶压榨水样为上海市奉贤区某卡拉胶制胶厂的凝胶压榨脱水工段的出水。

本发明的各实施例中所用的絮凝剂聚合氯化铝的盐基度为50-85%，氧化铝含量为26-30%；助凝剂聚丙烯酰胺为阳离子型，其阳离子度为40%，分子量为1200万。其中，絮凝剂聚合氯化铝与助凝剂聚丙烯酰胺均购自河南省巩义市宝来水处理材料厂。巩义市宝来水处理材料厂是专业研制生产水处理材料的综合性生产厂家。该厂专业生产各种水处理药剂：聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、硫酸铝、片碱、硅藻土助滤剂、硫酸亚铁……。

实施案1

一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，即利用絮凝剂絮凝处理去除卡拉胶压榨水中COD及色素，所述的卡拉胶压榨水为卡拉胶生产过程中的凝胶压榨脱水工段的出水，其pH值为6-8，COD为204.7mg/L，色度为200度，其去除过程具体包括如下步骤：

（1）、由于本实施例中所要处理的卡拉胶压榨水的pH在4-8适合范围内，无需调节pH；

（2）、将pH为4-8的卡拉胶压榨水泵进混凝沉淀池，在搅拌速度150r/min的条件下加入絮凝剂聚合氯化铝，继续搅拌5min后将搅拌速度调为100r/min，再加入助凝剂聚丙烯酰胺，继续搅拌20min，然后静置沉淀30min，收获上清液，即完成了卡拉胶压榨水中COD及色度的去除；

所用的絮凝剂聚合氯化铝的盐基度为50-85%，氧化铝含量为26-30%；助凝剂聚丙烯酰胺为阳离子型，其阳离子度为40%，分子量为1200万。

对上述收获所得的上清液经检测，其pH值5-7，COD 50.6mg/L，色度10度，与处理前卡拉胶压榨水相比，COD去除率达到75.3%，色度去除率达到95%，即处理后的水质，可满足车间KCl溶液提胶工段的用水需求。

对照实施例1

一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，只是步骤（2）中不加入助凝剂聚丙烯酰胺，其他同实施例1。

对上述收获所得的上清液经检测，其pH值5-7，COD 71.8mg/L，色度50度，与处理前卡拉胶压榨水相比，COD去除率为64.9%，色度去除率达到75%。

通过实施例1和对照实施例1的对比，结果可以看出，本发明的一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，由于所用絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺起到了协同增效的作用，因此实施例1中的卡拉胶压榨水中COD及色度的去除效果更加显著，相比与对照实施例1，其COD去除率提高了13.8%，色度去除率提高了21.1%。

实施例2

一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，即利用絮凝剂絮凝处理来去除卡拉胶压榨水中COD及色素，所述的卡拉胶压榨水为卡拉胶生产过程中水洗工段的出水，其pH值9-11，COD 477.7mg/L，色度500度，其去除过程具体包括如下步骤：

（1）、将卡拉胶压榨水用泵打进pH调节池内，用浓硫酸调卡拉胶压榨水pH为5-8，由于浓硫酸具有强氧化性，不仅可以氧化部分还原性物质，而且可避免用盐酸调节pH引进的Cl^-对COD测定的干扰；

（2）、将步骤（1）调pH为5-8的卡拉胶压榨水用泵打进混凝沉淀池中，在搅拌速度150r/min的条件下加入絮凝剂聚合氯化铝，继续搅拌5min后将搅拌速度调为100r/min，再加入助凝剂聚丙烯酰胺，继续搅拌20min，然后静置沉淀30min，收获上清液，即完成了卡拉胶压榨水中COD及色度的去除；

对上述收获所得的上清液进行检测，COD检测前，要把上清液至少稀释10倍，以消除或降低Cl^-对COD的影响，经检测处理后的出水水质的pH值5-7，COD 91.1mg/L，色度10度，与处理前卡拉胶压榨水相比，COD去除率达到80.9%，色度去除率达到98%，符合水洗及冷却工段的用水要求。

对照实施例2

一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，只是步骤（2）中不加入助凝剂聚丙烯酰胺，其他同实施例2。

对上述收获所得的上清液经检测，其pH值5-7，COD 122.3mg/L，色度150度，与处理前卡拉胶压榨水相比，COD去除率达到74.4%，色度去除率达到70%。

通过实施例2和对照实施例2的对比，结果可以看出，本发明的一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，由于所用絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺起到了协同增效的作用，因此实施例2中的卡拉胶压榨水中COD及色度的去除效果更加显著，相比与对照实施例2，其COD去除率提高了8.0%，色度去除率提高了28.6%。

实施例3

一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，即利用絮凝剂和助凝剂联合作用处理来去除卡拉胶压榨水中COD及色素，所述的卡拉胶压榨水为卡拉胶生产过程中的凝胶压榨脱水工段的出水，其pH值为10-13，COD为8336mg/L,Cl^-含量为8000-10000mg/L,色度为1660度，其去除过程具体包括如下步骤：

（1）、将卡拉胶压榨水用泵打进pH调节池内，用浓硫酸调卡拉胶压榨水pH为7；

（2）、将步骤（1）调pH为7的卡拉胶压榨水送入混凝沉淀池中，在搅拌速度150r/min的条件下加入絮凝剂聚合氯化铝，继续搅拌5min后将搅拌速度调为100r/min，再加入助凝剂聚丙烯酰胺，继续搅拌20min，然后静置沉淀30min，收获上清液，即完成了卡拉胶压榨水中COD及色度的去除；

对上述收获所得的上清液进行检测，COD检测前，需把上清液至少稀释10倍，以消除或降低Cl^-对COD的影响，经检测处理后的出水水质的pH值6-7，COD 3280mg/L，色度400度，与处理前卡拉胶压榨水相比，COD去除率达到60.7%，色度去除率达到75.9%，符合冷却工段的用水要求。

对照实施例3

一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，只是步骤（2）中不加入助凝剂聚丙烯酰胺，其他同实施例3。

对上述收获所得的上清液经检测，其pH值6-7，COD 4810mg/L，色度500度，与处理前卡拉胶压榨水相比，COD去除率达到42.3%，色度去除率达到69.9%。

通过实施例3和对照实施例3的对比，结果可以看出，本发明的一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，由于所用絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺起到了协同增效的作用，因此实施例3中的卡拉胶压榨水中COD及色度的去除效果更加显著，相比与对照实施例3，其COD去除率提高了30.3%，色度去除率提高了7.9%。

综上所述，本发明的一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，由于所用絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺起到了协同增效的作用，因此可有效去除卡拉胶压榨水中COD及色度，COD去除率最高可达到80.9%，色度的去除效果最高可达到98%，最终收获的上清液可满足卡拉胶生产车间各用水工段的用水，实现车间内水的循环利用。

以上所述仅是本发明的实施方式的举例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，其特征在于具体包括如下步骤：

（1）、用浓硫酸调卡拉胶压榨水pH至4-8；

（2）、将步骤（1）调pH为4-8的卡拉胶压榨水，在搅拌速度150r/min的条件下加入絮凝剂聚合氯化铝，搅拌5min后将搅拌速度调为100r/min，再加入助凝剂聚丙烯酰胺，继续搅拌20min，然后静置沉淀30min，收获上清液，即完成了卡拉胶压榨水中COD及色度的去除；

其中絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺的添加量，按絮凝剂聚合氯化铝：助凝剂聚丙烯酰胺：卡拉胶压榨水为2.25g：0.015g：1L的比例计算。

2.如权利要求1所述的卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，其特征在于步骤（1）中所述的卡拉胶压榨水为卡拉胶生产中凝胶压榨脱水工段产生的废水。

3.如权利要求1所述的卡拉胶压榨水中COD及色度的去除方法，其特征在于步骤（2）中所述的絮凝剂聚合氯化铝的盐基度为50-85%，氧化铝含量为26-30%；

助凝剂聚丙烯酰胺为阳离子型，其阳离子度为40%，分子量为1200万。