CN104829004B - 一种碱性有机工业废液的净化处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种碱性工业废液的净化处理工艺，其采用了先中和、再酸化的两步pH值调整的工艺，从而能够更为有效的分阶段去除高浓度有机物，从而达到更好的净化处理效果。并且在两次沉降处理的过程中，采用了逐步升高的处理温度，从而能够有效避免分解有机物粒子的重新集聚而影响吸附效果。在不同的沉降阶段，有针对性的选用了不同性质和参数的絮凝沉降材料，从而获得了更为有效的有机物去除效果。合理地设置了沉降的pH值，从而能够更有利于有机物的分解。采用了特殊的酸性溶液来调整pH值以获得更好的有机物分解吸附效果。通过添加适量的双氧水来进一步分解有机物，从而更好使其吸附沉降。
Description
技术领域
本发明涉及工业废水的净化处理技术领域，特别涉及一种碱性工业废液的净化处理工艺。
背景技术
随着我国经济的飞速发展，水污染的问题越来越严重，特别是在印染行业、印刷线路板行业、电镀行业、炼油行业等工业领域，往往会产生高浓度的有机废水/废液，这些有机废水/废液的COD浓度非常之高，甚至可以高达COD≥200000mg/L，并且这些有机废液中往往含有大量的碱性物质和盐类，比如印刷线路板的蚀刻、显影废液，炼油厂的碱渣废液等等。
对于这类碱性有机工业废液，如果采用生物处理法进行处理，由于可生化性差、含盐量高、有机物浓度太高等原因，微生物难以培养，生化效果差，往往是要掺杂在其它废水中、经稀释几十甚至上百倍后进行处理，然而这样会导致处理量十分巨大，处理设备也复杂庞大，导致处理成本的急剧增加，而且处理效果仍然较差。如果采用化学氧化法处理，比如Fenton氧化，存在药剂添加量大、处理成本高、处理后水质无法保证等问题。如果采用直接高温焚化处理这种有机废液，是通过高温彻底分解有机物的一种方法。然而此方式需要消耗大量热量：必须加热至800℃以上，才能有效分解，必须将全部废水从室温升温，所耗热量大部分由燃气或燃油提供。因此有机废水中的水含量，对于高温焚化处理的能耗有非常大的影响。如果能够有效的将水和有机物分离，可以大幅的降低处理量和处理费用。传统的多效蒸发浓缩系统可以有效的降低蒸发能耗，但其对于有机物和水的分离效率很低，而碱性有机工业废液的有机物浓度又很高，从而导致蒸馏出来的废水的COD仍然很高，所得的蒸馏水还需要进一步生化或物化处理才有可能达标排放。
鉴于上述处理方法的种种问题和不足，本发明旨在能够开发一种专门针对碱性工业废液的净化处理工艺，通过较低的成本实现碱性工业废液中高浓度有机物的有效清除，从而满足达标排放的可能。
发明内容
综合前面的内容，本发明的目的在于提供一种碱性工业废液的净化处理工艺，从而能够经济、高效地除去废液中的高浓度有机废物，从而实现达标排放。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种碱性工业废液的净化处理工艺，其特征在于包括以下步骤：
1)调整所述废液的pH值至7.5-8.5后，加入絮凝剂进行有机物的初步沉降处理；所述絮凝剂为聚合氯化铝和二甲基二烯丙基氯化铵，二者的重量比约为2∶1，相对于1L所述废液，其加入量为0.05-0.1g；所述初步沉降处理，是在温度为35-45℃的搅拌的条件下进行的；
2)将初步沉降处理后的废液静置并降温至20℃以下后采用网径为50-70μm的滤网进行过滤，得到滤液。
3)继续调整步骤2)得到的滤液的pH值至1.5-2后，先后加入活性炭和聚合氯化铝进行有机物的二次沉降处理；所述活性炭经过水蒸汽活化，含水率在75％以上，粒径为80-100μm，相对于1L所述滤液，其加入量为10-15g，一次性加入后搅拌1-2小时；相对于1L所述滤液，所述聚合氯化铝的添加量为0.02-0.05g，分两次加入后分别搅拌1-2小时；所述二次沉降处理，是在温度为60-70℃的搅拌的条件下进行的；
4)将二次沉降处理后的废液静置5-10小时后，采用网径为50-70μm的滤网再次进行过滤，得到滤液。
5)将步骤4)得到的滤液调整pH值至中性后在废水排放设备中进行曝气处理即可将经过处理的废液直接进行排放。
作为优选的，所述步骤3)中pH值为1.8。
作为优选的，所述步骤3)中采用含有45-50％的硫酸和10-15％的硫酸亚铁的酸性溶液来调整pH值。
作为优选的，所述步骤3)中，相对于1L所述滤液，在加入活性炭和聚合氯化铝的过程中还加入20％的双氧水溶液3-5ml。
本发明方法的有益效果为：
1)采用了先中和、再酸化的两步pH值调整的工艺，从而能够更为有效的分阶段去除高浓度有机物，从而达到更好的净化处理效果。
2)在两次沉降处理的过程中，采用了逐步升高的处理温度，从而能够有效避免分解有机物粒子的重新集聚而影响吸附效果。
3)在不同的沉降阶段，有针对性的选用了不同性质和参数的絮凝沉降材料，从而获得了更为有效的有机物去除效果。
4)合理地设置了沉降的pH值，从而能够更有利于有机物的分解。
5)采用了特殊的酸性溶液来调整pH值以获得更好的有机物分解吸附效果。
6)通过添加适量的双氧水来进一步分解有机物，从而更好使其吸附沉降。
具体实施方式
实施例1
1)调整待处理碱性工业废液的pH值至8后，加入絮凝剂进行有机物的初步沉降处理；所述絮凝剂为聚合氯化铝和二甲基二烯丙基氯化铵，二者的重量比约为2∶1，相对于1L所述废液，其加入量为0.08g；所述初步沉降处理，是在温度为40℃的搅拌的条件下进行的；
2)将初步沉降处理后的废液静置并降温至20℃以下后采用网径为50μm的滤网进行过滤，得到滤液。
3)采用含45％的硫酸和10％的硫酸亚铁的酸性溶液继续调整步骤2)得到的滤液的pH值至1.5后，先后加入活性炭和聚合氯化铝进行有机物的二次沉降处理；所述活性炭经过水蒸汽活化，含水率在75％以上，粒径为90μm，相对于1L所述滤液，其加入量为12g，一次性加入后搅拌1小时；相对于1L所述滤液，所述聚合氯化铝的添加量为0.03g，分两次加入后分别搅拌1小时；所述二次沉降处理，是在温度为65℃的搅拌的条件下进行的；
4)将二次沉降处理后的废液静置8小时后，采用网径为50μm的滤网再次进行过滤，得到滤液。
5)将步骤4)得到的采用滤液调整pH值至中性后在废水排放设备中进行曝气处理即可将经过处理的废液直接进行排放。
实施例2-4的步骤3)中的pH值分别为1.8、2.0和2.5，其余与实施例1相同；
实施例5-6分别将步骤1)中的絮凝剂采用了单一的聚合氯化铝和二甲基二烯丙基氯化铵，其余与实施例1相同。
实施例7中步骤3)中的活性炭粒径为150μm，实施例8中步骤3)中并未使用活性炭。
实施例9中将步骤3)中的聚合氯化铝替换为二甲基二烯丙基氯化铵。
实施例10中在步骤3)使用了单一的硫酸溶液作为pH调整添加溶液。
实施例11中在步骤1)和步骤3)均采用了50℃的处理温度。
为了检验本发明中各个实施例的净化处理效果，首先测试了经过净化处理前的碱性工业废液中的BOD、COD含量为3000ppm、25000ppm，和经过净化处理后二者相应的含量，结果列于表1中(单位：ppm)。
表1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
| BOD | 150 | 150 | 200 | 600 | 550 | 750 | 650 | 1200 | 850 | 800 | 1000 |
| COD | 300 | 330 | 400 | 1500 | 1700 | 2100 | 1400 | 3500 | 2300 | 2500 | 3200 |
综合本发明的设计思路和表1的测试结果不难发现：
采用了先中和、再酸化的两步pH值调整的工艺，从而能够更为有效的分阶段去除高浓度有机物，从而达到更好的净化处理效果。这是因为由于碱性工业废液中的成分复杂，含有脂肪酸、树脂酸等各种成分，而这些成分在酸性特别是强酸条件下，会形成稳定的胶体物质而成为残存在废液中的有机物质，而先进行中和在pH为8左右的条件下采用本发明所使用的特定的聚合氯化铝和二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂能够很好地将其除去。
而在两次沉降处理的过程中，采用了逐步升高的处理温度，从而能够有效避免分解有机物粒子的重新集聚而影响吸附效果活性炭等材料对于分解有机物的吸附效率。
活性炭本申请的存在对于本发明的净化除去效果非常重要，并且其粒径的选取也至关重要，粒径过大则导致其对于分解有机物的吸附效果不佳，但粒径过小，则既加重了处理成本上的负担，也对操作环境和人员形成了极大的危害，因此将其粒径设计为80-100μm，更优选为90μm。而采用水蒸汽活化，并且含水率在75％以上，既加强了活性炭的吸附效率，也避免了其对操作环境和人员的危害。
二次沉降处理的pH值十分重要，为了使得废液中的有机物得到充分的分解，要求pH值应当小于2，但pH值也并非越低越好，过低的pH既增加成本，又对设备的使用提出了更高的要求，还会导致后续中和处理更困难，因此要求pH至少为1.5，更优选pH为1.8。
采用含45-50％的硫酸和10-15％的硫酸亚铁的酸性溶液作为pH调整用酸性溶液，因为硫酸更容易获得高浓度的酸性溶液，从而便于操作的实施，同时其能够很好地和硫酸亚铁发生协同，从而能够便于分解的有机物以亚铁离子为核心进行吸附，从而更好地吸附到活性炭和絮凝剂上。
通过添加适量的双氧水来在絮凝沉降的过程中更好地分解有机物，避免逆反应的发生，从而获得更好的净化效果。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺流程，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (4)
1.一种碱性工业废液的净化处理工艺，其特征在于包括以下步骤：
1)调整所述废液的pH值至7.5-8.5后，加入絮凝剂进行有机物的初步沉降处理；所述絮凝剂为聚合氯化铝和二甲基二烯丙基氯化铵，二者的重量比为2∶1，相对于1L所述废液，其加入量为0.05-0.1g；所述初步沉降处理，是在温度为35-45℃的搅拌的条件下进行的；
2)将初步沉降处理后的废液静置并降温至20℃以下后采用网径为50-70μm的滤网进行过滤，得到滤液；
3)继续调整步骤2)得到的滤液的pH值至1.5-2后，先后加入活性炭和聚合氯化铝进行有机物的二次沉降处理；所述活性炭经过水蒸汽活化，含水率在75％以上，粒径为80-100μm，相对于1L所述滤液，其加入量为10-15g，一次性加入后搅拌1-2小时；相对于1L所述滤液，所述聚合氯化铝的添加量为0.02-0.05g，分两次加入后分别搅拌1-2小时；所述二次沉降处理，是在温度为60-70℃的搅拌的条件下进行的；
4)将二次沉降处理后的废液静置5-10小时后，采用网径为50-70μm的滤网再次进行过滤，得到滤液；
5)将步骤4)得到的滤液调整pH值至中性后在废水排放设备中进行曝气处理即可将经过处理的废液直接进行排放。
2.根据权利要求1所述的净化处理工艺，其特征在于：所述步骤3)中pH值为1.8。
3.根据权利要求1所述的净化处理工艺，其特征在于：所述步骤3)中采用含有45-50％的硫酸和10-15％的硫酸亚铁酸性溶液来调整pH值。
4.根据权利要求1所述的净化处理工艺，其特征在于：所述步骤3)中，相对于1L所述滤液，在加入活性炭和聚合氯化铝的过程中还加入20％的双氧水溶液3-5mL。
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