CN104909500B - 一种废水中高浓度聚乙烯醇的去除装置 - Google Patents

一种废水中高浓度聚乙烯醇的去除装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种废水中高浓度聚乙烯醇的去除装置，属于污水治理技术领域。本发明是将废水池中的污水通过通水管道在水泵的作用下流入过滤池中,经粗筛网、细筛网过滤后的PVA废水通过通水管道进入氧化池，通过搅拌棒搅拌，快速氧化反应；再将氧化过的废水通过水泵带入药剂池中，在适当的温度条件下，搅拌进行反应，最后将处理过的废水通过自动排水阀经排水口流出的过程。本发明的有益效果在于，利用硫酸盐具有较强的氧化性形成氧化能力更强的硫酸根自由基和羟基自由基参与污染物的氧化反应，利用钠盐将聚乙烯醇氧化成水不溶性的树脂加以去除，操作简单、运行成本低，对环境不造成二次污染，COD去除率高达99％以上。

Description

一种废水中高浓度聚乙烯醇的去除装置
技术领域
本发明涉及一种废水中高浓度聚乙烯醇的去除装置，属于污水治理技术领域。
背景技术
聚乙烯醇是有机化合物，白色片状、絮状或粉末状固体，无味，是目前发现的高聚物中唯一具有水活性的有机高分子化合物；因其具有强力的黏结性，气体阻隔性，耐磨性等良好的化学、物理性能，被作为纺织行业的上浆剂，建筑行业的涂料、黏结剂，化工行业的乳化剂、分散剂，医药行业的润滑剂，造纸行业的粘合剂及土壤的改良剂而广泛应用；但含有PVA的工业废水，具有COD值高，可生化性差等特点，倘若排入水体，因其具有较大的表面活性使得接纳的水体产生大量泡沫，不利于水体复氧，而且还会促进水体沉积物中重金属的迁移释放，破坏水体环境，造成水污染影响人类的身体健康。
国内外从上个世纪70年代就开始对PVA废水的治理进行了较多的研究，比如盐析凝胶法，根据PVA特性，向废水中投加盐析剂硫酸钠和胶凝剂硼砂，使得硼砂与PVA分子发生反应，形成PVA-硼砂双二醇型结构，在Na+和SO42-的极性作用下，通过其强大的水和能力将大量的水吸附到周围，使得PVA脱水从废水中析出，去除率不高，而且需要回收设备来处理结晶母液，投资大、成本高；而且现在仅有的一些处理高含量聚乙烯醇的方法大部分为了回收聚乙烯醇而设计的，主要是通过超滤进一步提高聚乙烯醇的浓度，然后提取出聚乙烯醇；但这种方法无法应用于工业废水回收，因为聚乙烯醇为粘胶状物质，很容易堵塞超滤膜，导致作业时间长，且超滤膜的使用成本大幅度增加；因此实现废水高效率处理达标和低成本运行，将成为PVA工业废水处理技术、工艺的热点。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前PVA工业废水处理技术、工艺运行成本高、投资大、去除效率低等问题，提供了一种废水中高浓度聚乙烯醇的去除装置，这种装置处理PVA废水去除率显著提高、成本低，可广泛使用。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：一种废水中高浓度聚乙烯醇的去除装置，其结构系统包括废水池、过滤池、氧化池、药剂池和通水管道加以连接，所述废水池中的污水通过通水管道在水泵的作用下流入过滤池中,首先经过粗筛网把过滤出体积稍大的物质，而后经过细筛网过滤掉小的藻类植物，污泥则落入沉淀池内；随后经过两次过滤的废水通过通水管道进入氧化池，通过搅拌棒搅拌，快速氧化反应；再将氧化过的废水通过水泵带入药剂池中，在适当的温度条件下，搅拌进行反应，最后将处理过的废水通过自动排水阀经排水口流出。
所述的氧化池中含过硫酸盐，其中包括20％～30％的过硫酸铵、25％～40％的过硫酸钠、30％～50％的过硫酸钾。
所述的药剂池中含钠盐，其中包括15％～25％硫酸钠、20％～40％硫代硫酸钠、30％～50％碳酸氢钠，池中温度为100℃～200℃。
所述的含聚乙烯醇浓度为800～1500mg/L的废水中投入5～10g过硫酸盐，搅拌10～20min；含聚乙烯醇浓度为1000～1800mg/L的废水中投入8～15g钠盐，搅拌20～30min。
本发明的原理：通过添加过硫酸盐，对含有聚乙烯醇的废水更具氧化性，使其氧化成不溶于水的海绵状棕色树脂，更重要的是添加钠盐，在适当的温度条件下加热反应一定的时间，加速了废水中的海绵状棕色树脂降解速度。
本发明的应用方法：将经粗筛网、细筛网过滤后的PVA废水通过通水管道，在水泵的作用下进入氧化池，添加5～10g过硫酸盐，在室温条件下，用搅拌棒搅拌10～20min，进行快速氧化生成不溶于水的海绵状棕色树脂，再将氧化过的废水通过水泵带入药剂池中，添加8～15g钠盐，在温度为100℃～200℃条件下，用搅拌棒搅拌10～20min，加热30～60min，将海绵状棕色树脂降解彻底去除，最后将处理过的废水通过自动排水阀经排水口流出。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
(1)该装置操作简单、使用方便，运行成本低、投资小；
(2)通过添加过硫酸盐和钠盐，对废水中的PVA降解能彻底，对环境不造成二次污染，COD去除率高达99％以上。
附图说明
图为本发明“一种废水中高浓度聚乙烯醇的去除装置”的一种结构流程示意图。
其中，1、废水池；2、水泵；3、通水管道；4、过滤池；5、粗筛网；6、细筛网；7、沉淀池；8、搅拌棒；9、氧化池；10、药剂池；11、自动排水阀；12、排水口。
实施方式
一种废水中高浓度聚乙烯醇的去除装置，其结构系统包括废水池(1)、过滤池(4)、氧化池(9)、药剂池(10)和通水管道(3)加以连接，所述废水池(1)中的污水通过通水管道(3)在水泵(2)的作用下流入过滤池(4)中,首先经过粗筛网(5)把过滤出体积稍大的物质，而后经过细筛网(6)过滤掉小的藻类植物，污泥则落入沉淀池(7)内；随后经过两次过滤的废水通过通水管道(3)进入氧化池(9)，通过搅拌棒(8)搅拌，快速氧化反应；再将氧化过的废水通过水泵(2)带入药剂池(10)中，在适当的温度条件下，搅拌进行反应，最后将处理过的废水通过自动排水阀(11)经排水口(12)流出。
所述的氧化池(9)中含过硫酸盐，其中包括20％～30％的过硫酸铵、25％～40％的过硫酸钠、30％～50％的过硫酸钾。
所述的药剂池(10)中含钠盐，其中包括15％～25％硫酸钠、20％～40％硫代硫酸钠、30％～50％碳酸氢钠，池中温度为100℃～200℃。
所述的含聚乙烯醇浓度为800～1500mg/L的废水中投入5～10g过硫酸盐，搅拌10～20min；含聚乙烯醇浓度为1000～1800mg/L的废水中投入8～15g钠盐，搅拌20～30min。
实例1
先将废水池中的污水通过通水管道在水泵的作用下流入过滤池中,首先经过粗筛网把过滤出体积稍大的物质，而后经过细筛网过滤掉小的藻类植物，污泥则落入沉淀池内，再将经粗筛网、细筛网过滤后的PVA废水通过通水管道，在水泵的作用下进入氧化池，添加5g过硫酸盐，用搅拌棒搅拌10min，进行快速氧化生成不溶于水的海绵状棕色树脂，再将氧化过的废水通过水泵带入药剂池中，添加8g钠盐，在温度为100℃条件下，用搅拌棒搅拌10min，加热30min，将海绵状棕色树脂降解彻底去除，最后将处理过的废水通过自动排水阀经排水口流出。该装置因过硫酸盐加入具有较强的氧化性、无选择性反应及室温下性质稳定等优点，过硫酸根离子在加热、金属离子及紫外光照射等作用的条件下，其可以形成氧化能力更强的硫酸根自由基SO4-·，并且可以形成羟基自由基OH·，在废水体系中，两种自由基可以共同参与污染物的氧化反应，利用钠盐,将聚乙烯醇氧化成水不溶性的树脂加以去除，当COD为800mg/L的含聚乙烯醇废水，与8g的过钠盐在100℃下加热30min后，除去海绵状棕色树脂，COD去除率高达99.3％。
实例2
先将废水池中的污水通过通水管道在水泵的作用下流入过滤池中,首先经过粗筛网把过滤出体积稍大的物质，而后经过细筛网过滤掉小的藻类植物，污泥则落入沉淀池内，再将经粗筛网、细筛网过滤后的PVA废水通过通水管道，在水泵的作用下进入氧化池，添加8g过硫酸盐，用搅拌棒搅拌15min，进行快速氧化生成不溶于水的海绵状棕色树脂，再将氧化过的废水通过水泵带入药剂池中，添加12g钠盐，在温度为150℃条件下，用搅拌棒搅拌15min，加热45min，将海绵状棕色树脂降解彻底去除，最后将处理过的废水通过自动排水阀经排水口流出；该装置因过硫酸盐加入具有较强的氧化性、无选择性反应及室温下性质稳定等优点，过硫酸根离子在加热、金属离子及紫外光照射等作用的条件下，其可以形成氧化能力更强的硫酸根自由基SO4-·，并且可以形成羟基自由基OH·，在废水体系中，两种自由基可以共同参与污染物的氧化反应，利用钠盐,将聚乙烯醇氧化成水不溶性的树脂加以去除，当COD为1200mg/L的含聚乙烯醇废水，与12g的过钠盐在150℃下加热45min后，除去海绵状棕色树脂，COD去除率高达99.5％。
实例3
先将废水池中的污水通过通水管道在水泵的作用下流入过滤池中,首先经过粗筛网把过滤出体积稍大的物质，而后经过细筛网过滤掉小的藻类植物，污泥则落入沉淀池内，再将经粗筛网、细筛网过滤后的PVA废水通过通水管道，在水泵的作用下进入氧化池，添加10g过硫酸盐，用搅拌棒搅拌20min，进行快速氧化生成不溶于水的海绵状棕色树脂，再将氧化过的废水通过水泵带入药剂池中，添加15g钠盐，在温度为200℃条件下，用搅拌棒搅拌20min，加热60min，将海绵状棕色树脂降解彻底去除，最后将处理过的废水通过自动排水阀经排水口流出；该装置因过硫酸盐加入具有较强的氧化性、无选择性反应及室温下性质稳定等优点，过硫酸根离子在加热、金属离子及紫外光照射等作用的条件下，其可以形成氧化能力更强的硫酸根自由基SO4-·，并且可以形成羟基自由基OH·，在废水体系中，两种自由基可以共同参与污染物的氧化反应，利用钠盐,将聚乙烯醇氧化成水不溶性的树脂加以去除，当COD为1500mg/L的含聚乙烯醇废水，与15g的过钠盐在100℃下加热60min后，除去海绵状棕色树脂，COD去除率高达99.6％。

Claims (1)

1.一种废水中高浓度聚乙烯醇的去除装置，其结构系统包括废水池(1)、过滤池(4)、氧化池(9)、药剂池(10)和通水管道(3)加以连接，其特征在于：废水池(1)中的污水通过通水管道(3)在水泵(2)的作用下流入过滤池(4)中,首先经过粗筛网(5)把过滤出体积稍大的物质，而后经过细筛网(6)过滤掉小的藻类植物，污泥则落入沉淀池(7)内；随后经过两次过滤的废水通过通水管道(3)进入氧化池(9)，通过搅拌棒(8)搅拌，快速氧化反应；再将氧化过的废水通过水泵(2)带入药剂池(10)中，在适当的温度条件下，搅拌进行反应，最后将处理过的废水通过自动排水阀(11)经排水口(12)流出；所述的氧化池(9)中含过硫酸盐，其中包括20％～30％的过硫酸铵、25％～40％的过硫酸钠、30％～50％的过硫酸钾；所述的药剂池(10)中含钠盐，其中包括15％～25％硫酸钠、20％～40％硫代硫酸钠、30％～50％碳酸氢钠，池中温度为100℃～200℃。
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