CN105692859B - 强氧化剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种强氧化剂及其应用。本发明涉及的强氧化剂包括如下重量分数的各组分：高锰酸钾3‑6份，硫酸铝20‑40份，硫酸铁30‑40份，聚合氯化铝20‑40份，氯酸钠10‑20份，过二硫酸铵10‑15份、铋酸钠1‑20份。本发明还涉及前述强氧化剂在处理纺织废水中的应用。本发明的强氧化剂能够有效地处理纺织废水，对于现在污染日益严重的纺织废水有着优异的处理效果；采用本发明的强氧化剂处理纺织废水后，处理效果显著优于现有技术，显著优于国家规定的排放标准。

Description

强氧化剂及其应用

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种强氧化剂及其应用。

背景技术

我国有着为数众多的纺织印染企业，印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水，纺织印染工业废水色度深、碱性大、有机污染物含量高、水质变化大、组成成分复杂；废水中含有纺织纤维上的污物、油脂、盐类以及加工过程中附加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸碱等污染物，废水中的COD和BOD含量高；废水的色度等指标通常远远超过排放标准，排放量大，浓度高，难降解，处理起来难度非常大。

纺织印染加工的工序都会排出废水，预处理阶段(包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序)排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出染色废水，印花工序排出印花废水和皂液废水，整理工序排出整理废水。当印染工艺及采用的纤维种类和加工工艺变化后，废水水质将有较大变化。如当废水中含有涤纶仿真丝印染工序中产生的碱减量废水时，废水的CODCr将增大到2000～3000mg/L以上，BOD5增大到800mg/L以上，pH值达11.5-12，并且废水水质随涤纶仿真丝印染碱减量废水的加入量增大而恶化；当加入的碱减量废水中CODCr的量超过废水中CODCr的量20％时，生化处理将很难适应。

随着化学纤织物的发展，仿真丝的兴起和印染后整理要求的提高，PVA浆料、人造丝碱解物、新型染料、助剂等难降解有机物大量进入纺织印染废水，对传统的废水处理工艺构成严重挑战，COD浓度也从原来的数百毫克每升急速上升到3000～5000毫克每升，治理难度进一步增大；也使得通常的生物处理系统CODcr去除率从70％下降到50％左右，甚至更低，传统化学沉淀法和气浮法对纺织印染废水CODcr去除率仅为30％左右，传统处理方法受到了严重的挑战。

根据国外市场开发出来了丝光蓝、丝光黑、特深蓝、特深黑等印染工艺，这类工艺大量使用硫化染料、印染助剂硫化钠等，导致废水中含有大量的硫化物，该类废水必须加药预处理，然后再进行系列化处理，才能稳定达标排放，废水的治理更加困难和复杂。

纺织印染废水处理在处理过程中，还会产生硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、氨气等异味气体，这些异味气体因其污染特性，属工业恶臭气体，亦是雾霾形成的重要因素，但长期以来，生产实践中多重视对废水的处理，未重视对处理过程中异味气体的治理。

目前，纺织印染废水处理技术有物化法、生化法、电化学法、化学法和光化学法等，其中以生化法为主，有的还将化学法与之串联；各种处理工艺对纺织印染废水处理虽各有特色，但也存在一定的局限性。根据纺织印染废水的水质特点，在处理的过程中需要解决印染废水的碱度、不易生物降解或生物降解速度极为缓慢的有机质、染料色素以及有毒物质等难题；处理方法以生物处理法为主，同时需辅以必要的预处理和物理化学深度处理法。预处理主要有：调节(水质水量均化)、中和、废铬液处理、染料浓脚水预处理。常用的物化处理工艺主要是混凝沉淀法与混凝气浮法。此外，电解法、生物活性炭法和化学氧化法等有时也用于印染废水处理中。生物处理工艺主要为好氧法，目前采用的有活性污泥法、生物接触氧化法、生物转盘和塔式生物滤池等。为提高废水的可生化性，缺氧、厌氧工艺也已应用于印染废水处理中。现有纺织印染废水的处理技术比较单一，棉纺工业废水经生物处理后一般达不到排放标准，不能有效地在生物处理装置后还串联不同型式的化学处理装置作进一步进行处理。

经对现有技术的文献检索发现，中国发明专利200910136664.X(公告日2011年7月20日)披露了一种纺织印染工业废水的处理方法，所述方法包括步骤如下：A对高色度染色原液进行预处理：将高色度染色原液注入颜色反应池，然后投加絮凝剂FeCl₃，投加量为200-400mg/L高色度染色原液，停留时间为5-7h；B均质化处理：将步骤A的产物、其他废水废液和外引有机废水投入调节池，停留时间为7-9h；C生化处理：调节池的出水依次进入水解酸化池、好氧池和沉淀池，污水在此阶段停留时间为45-50h；D后絮凝处理：向步骤C的出水中投加絮凝剂FeSO₄进行后絮凝处理；经处理后，出水水质符合GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》表3的I级标准。但是随着现在纺织废水组分的日益复杂，处理难度增大，专利中记载的方法已无法满足现在生产实际的需要。

中国发明专利200510092957.8(公开日2015年5月13日)披露了一种纺织印染废水处理及回用的工艺，包括如下步骤：前处理，纺织废水中调节池通过提升泵进入一级气浮池，通过调节气浮池的回流比和溶气压力将废水中的毛绒等杂质进一步去除，并增加废水中的溶解氧含量；之后进行生化处理，利用驯化，挂膜后的载体式流动床复合膜泥反应器对一级气浮处理后的废水进行有机物好氧分解，通过搅拌，曝气使废水中的溶解氧保持在合适水平，这一过程中使废水中的有机物得到大部分的降解，然后进入活性污泥池中，进一步对有机物进行好氧分解，最后经生物分解后把废水引入沉淀池，将废水沉淀下来的活性污泥生物回流到CBR反应池中，沉淀池出水达到排放标准；后处理，二沉池上清液出水到二级气浮池，通过调节气浮池的回流比和溶气压力，进一步去除废水中杂质与悬浮颗粒物及胶体，保证废水出水的水质指标，而后再将废水引入臭氧氧化池内，通过臭氧的强氧化性，将生物处理过程中难以讲解的有机物进一步降解，以及利用臭氧的脱色性能，保证出水的色度。该专利可以处理污染浓度高，色度高，水质不稳定的纺织印染废水。但由于目前的纺织印染废水成分日益复杂，故应用本专利的方法进行处理时难以取得较好的处理效果。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种强氧化剂及其应用。采用本发明的强氧化剂，能够有效地处理纺织废水。

本发明是通过以下的方法实现的，本发明涉及一种强氧化剂，所述强氧化剂包括如下重量分数的各组分：高锰酸钾3-6份，硫酸铝20-40份，硫酸铁30-40份，聚合氯化铝20-40份，氯酸钠10-20份，过二硫酸铵10-15份、铋酸钠1-20份。

优选地，所述强氧化剂包括如下重量分数的各组分：高锰酸钾5份，硫酸铝30份，硫酸铁35份，聚合氯化铝30份，氯酸钠15份，过二硫酸铵13份、铋酸钠15份。

本发明还涉及一种前述强氧化剂在处理纺织废水中的应用。

优选地，处理中按每立方米投入0.5-0.8kg的用量加入到纺织废水中。

优选地，处理中按每立方米投入0.7kg的用量加入到纺织废水中。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：采用本发明的强氧化剂，能够有效地处理纺织废水，对于现在污染日益严重的纺织废水有着优异的处理效果。采用本发明的工艺处理纺织废水后，处理效果显著优于现有技术，且显著优于国家规定的排放标准。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

本实施例涉及一种纺织废水的处理方法，包括如下步骤：

步骤一，取纺织废水，调剂pH值为7，采用无纺布过滤器过滤；调节pH为3，曝气50分钟，采用无纺布过滤器过滤；

步骤二，将废水排入氧化罐，加入强氧化剂，曝气50分钟，放置4小时，采用石英砂过滤；所述强氧化剂包括如下重量份数的各组分：高锰酸钾3份，硫酸铝20份，硫酸铁30份，聚合氯化铝20份，氯酸钠10份，过二硫酸铵10份、铋酸钠1份；按每立方米投入0.5kg的用量进行使用；

步骤三，将废水排入装有铁屑的氧化还原罐，调节pH为4，曝气50分钟，采用石英砂过滤；所述铁屑的的粒径为3-4mm；

步骤四，将废水排入第一絮凝罐，进行第一次絮凝，过滤；排入第二絮凝罐，进行第二次絮凝，过滤；所述第一次絮凝包括如下步骤：加入由FeSO₄和FeCl₃组成的絮凝剂，FeSO₄投入量为60mg/L，FeCl₃投入量为130mg/L，停留时间为8小时；所述第二次絮凝包括如下步骤：加入絮凝剂，投入量为200mg/L，停留时间为4小时；所述絮凝剂包括如下重量分数的各组分：聚合硫酸铝10份，铝酸钠2份，硅藻土7份，硼砂4份，氯化铝10份，聚合硫酸铁12份；

步骤五，将废水再经吸附材料进行吸附，石英砂过滤，排放；所述吸附材料包括如下重量分数的各组分：活性膨润土30份，活性凹凸棒石粘土60份，聚合硫酸铁1份，聚丙烯酰胺1份，氧化钙30份，硫酸铝钾12份，硅藻土2份，活性炭20份。

实施效果：某纺织印染厂的纺织废水为深绿色，气味刺鼻，且有臭味，pH为8.5,COD为295mg/L，色度为30倍；处理后C0D＝45mg/L，出水色度为2倍，pH为7；COD去除率达到84.7％，色度去除率达到93.3％。现有技术中，同类废水经处理后，COD去除率仅达到75％左右，速度去除率在70％左右；国家纺织染整工业污染物排放标准(GB427-82)规定，COD达到100mg/L，色度在40倍，pH为6-9；本实施例的处理效果显著优于现有技术，且显著优于国家规定的排放标准。

实施例2

本实施例涉及一种纺织废水的处理方法，包括如下步骤：

步骤一，取纺织废水，调剂pH值为8，采用无纺布过滤器过滤；调节pH为4，曝气80分钟，采用无纺布过滤器过滤；

步骤二，将废水排入氧化罐，加入强氧化剂，曝气80分钟，放置8小时，采用石英砂过滤；所述强氧化剂包括如下重量份数的各组分：高锰酸钾5份，硫酸铝30份，硫酸铁35份，聚合氯化铝30份，氯酸钠15份，过二硫酸铵13份、铋酸钠15份；按每立方米投入0.7kg的用量进行使用；

步骤三，将废水排入装有铁屑的氧化还原罐，调节pH为5，曝气90分钟，采用石英砂过滤；所述铁屑的的粒径为4-5mm；

步骤四，将废水排入第一絮凝罐，进行第一次絮凝，过滤；排入第二絮凝罐，进行第二次絮凝，过滤；所述第一次絮凝包括如下步骤：加入由FeSO₄和FeCl₃组成的絮凝剂，FeSO₄投入量为70mg/L，FeCl₃投入量为150mg/L，停留时间为6小时；所述第二次絮凝包括如下步骤：加入絮凝剂，投入量为260mg/L，停留时间为6小时；所述絮凝剂包括如下重量分数的各组分：聚合硫酸铝15份，铝酸钠3份，硅藻土9份，硼砂6份，氯化铝14份，聚合硫酸铁15份；

步骤五，将废水再经吸附材料进行吸附，石英砂过滤，排放；所述吸附材料包括如下重量分数的各组分：活性膨润土36份，活性凹凸棒石粘土65份，聚合硫酸铁3份，聚丙烯酰胺3份，氧化钙40份，硫酸铝钾16份，硅藻土3份，活性炭23份。

实施效果：某纺织印染厂的纺织废水为深紫红色，气味刺鼻，且有臭味，pH为9,COD为13500mg/L，色度为1400倍；处理后C0D＝1200mg/L，出水色度为30倍；COD去除率达到91.1％，色度去除率达到97.9％。

实施例3

本实施例涉及一种纺织废水的处理方法，包括如下步骤：

步骤一，取纺织废水，调剂pH值为8，采用无纺布过滤器过滤；调节pH为4，曝气100分钟，采用石英砂过滤；

步骤二，将废水排入氧化罐，加入强氧化剂，曝气80分钟，放置12小时，采用石英砂过滤；所述强氧化剂包括如下重量份数的各组分：高锰酸钾6份，硫酸铝40份，硫酸铁40份，聚合氯化铝40份，氯酸钠20份，过二硫酸铵15份、铋酸钠20份；按每立方米投入0.8kg的用量进行使用；

步骤三，将废水排入装有铁屑的氧化还原罐，调节pH为4，曝气100分钟，采用石英砂过滤；所述铁屑的的粒径为5-6mm；

步骤四，将废水排入第一絮凝罐，进行第一次絮凝，过滤；排入第二絮凝罐，进行第二次絮凝，过滤；所述第一次絮凝包括如下步骤：加入由FeSO₄和FeCl₃组成的絮凝剂，FeSO₄投入量为80mg/L，FeCl₃投入量为180mg/L，停留时间为8小时；所述第二次絮凝包括如下步骤：加入絮凝剂，投入量为290mg/L，停留时间为8小时；所述絮凝剂包括如下重量分数的各组分：聚合硫酸铝20份，铝酸钠5份，硅藻土11份，硼砂9份，氯化铝15份，聚合硫酸铁18份；

步骤五，将废水再经吸附材料进行吸附，石英砂过滤，排放；所述吸附材料包括如下重量分数的各组分：活性膨润土40份，活性凹凸棒石粘土70份，聚合硫酸铁5份，聚丙烯酰胺4份，氧化钙50份，硫酸铝钾18份，硅藻土4份，活性炭26份。

实施效果：某纺织印染厂的纺织废水为亮黄色，属重度污染污水，气味刺鼻，且有臭味，pH为4,COD为50000mg/L，色度为600倍；处理后C0D＝8000mg/L，出水色度为20倍；COD去除率达到84％，色度去除率达到96.7％。

本发明的申请人经过大量的研究，意外发现本发明之技术方案具有意向不到的技术效果。本发明的处理方法对处理的步骤，参数等因素进行了特定的组合，进而实现了优异的处理效果。在本发明的处理方法中，首先取纺织废水，调剂pH后过滤；再调节后曝气过滤；这样的处理能够有效去除废水中的硫化物和碱性染料，为后续处理提供良好的条件；

本发明的步骤中，将废水排入氧化罐，加入强氧化剂，曝气，放置4-12小时，过滤；该处理步骤能够进一步有效去除废水中残留的硫化物，可溶性染料和阳离子染料；传统处理工艺中，使用单一氧化剂已无法满足目前生产中纺织废水的处理要求，氧化剂的选择和用量受制于废水的污染程度和后续处理步骤的要求，若氧化剂的选择和用量不适当，则难以有效处理重度污染的废水，或者对后续处理步骤造成影响，若氧化剂的氧化能力过强或用量过多，后续处理中会严重影响氧化还原罐的处理过程，导致后续去除偶氮类染料的效果大大减弱，同时不利于后续的絮凝，并且出水中含有过多的强氧化剂会造成二次污染，降低了污水的处理效果。本发明采用了复配的强氧化剂，该氧化剂包括高锰酸钾，硫酸铝，硫酸铁，聚合氯化铝，氯酸钠，过二硫酸铵、铋酸钠；按每立方米投入0.5-0.8kg的用量进行使用，不仅能够有效处理目前生产中存在的重度纺织废水，去除硫化物，可溶性染料和阳离子染料效果优异，并且对后续使用铁屑的氧化还原罐处理不会产生明显影响，确保了后续步骤去除偶氮染料的良好效果，且出水中残留的氧化剂含较少，不会造成二次污染。

本发明步骤中，将废水排入装有铁屑的氧化还原罐，调节pH为4-5，曝气，过滤；本步骤可去除残留的偶氮染料；同时本发明的处理效果与上一步中的强氧化剂的选择和用量有着密切的影响关系，若上一步处理中强氧化剂选择或用量不当，会导致本步骤去除偶氮染料的效果极差。

本发明的步骤中，创造性地采用了两步絮凝工艺，显著提升了絮凝的效果，显著提升了废水的处理效果。具体而言，两步絮凝工艺包括：将废水排入第一絮凝罐，进行第一次絮凝，过滤；排入第二絮凝罐，进行第二次絮凝，过滤；本发明进行第一次絮凝时，采用FeSO₄和FeCl₃复配形成絮凝剂，有效提升絮凝效果；同时，本发明进行第二次絮凝，所使用的絮凝剂为复配组合物。脱色彻底快速，絮体紧实，沉淀速度快，絮凝吸附染料效果好，尤其适用于重度有色污水的絮凝处理。本发明的第二次絮凝为复配的絮凝剂，包括聚合硫酸铝，铝酸钠，硅藻土，硼砂，氯化铝，聚合硫酸铁，第一次絮凝的处理与第二次絮凝的处理之间有着密切的关系，尤其是絮凝剂的种类选择，用量和处理时间。作为优选地实施方式，第一次絮凝包括如下步骤：加入由FeSO₄和FeCl₃组成的絮凝剂，停留时间为4-8小时，FeSO₄投入量为60-80mg/L，FeCl₃投入量为130-180mg/L。第二次絮凝包括如下步骤：加入絮凝剂，投入量为200-290mg/L，停留时间为4-8小时；所述絮凝剂包括如下重量分数的各组分：聚合硫酸铝10-20份，铝酸钠2-5份，硅藻土7-11份，硼砂4-9份，氯化铝10-15份，聚合硫酸铁12-18份。在该优选的实施方式中，两次絮凝所使用的絮凝剂之间不会发生冲突，絮凝效果非常优异，比传统絮凝处理效果至少提升35％左右，絮体非常紧实，沉淀速率相对于传统工艺提升15％以上，对于皮革，印染等重度污染废水有着优异的絮凝效果。

本发明的处理步骤中，最后将废水再经吸附材料进行吸附，过滤，排放。传统的吸附方式，难以有效应对现在日益污染的纺织废水，本发明采用复合吸附材料，能够有效提升吸附的处理效果，相对于传统的吸附处理，如单独采用活性炭进行吸附，本发明采用复合吸附材料，吸附的效果可提升40％，具有显著的效果，经吸附处理后的出水颜色清澈，无异味，且应对重度污染防治废水中具有非常优异的处理效果。作为优选的实施方式，本发明采用如下复合吸附材料，该复合吸附材料包括如下重量分数的各组分：活性膨润土30-40份，活性凹凸棒石粘土60-70份，聚合硫酸铁1-5份，聚丙烯酰胺1-4份，氧化钙30-50份，硫酸铝钾12-18份，硅藻土2-4份，活性炭20-26份。该复合吸附材料能够有效吸附重度污染纺织废水的各种物质，有效提升处理出水的颜色，降低异味，大大提升了污水的处理效果，即使重度污染纺织废水，也能符合如GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》，国家纺织染整工业污染物排放标准(GB427-82)等指标。

综上所述，采用本发明的强氧化剂，能够有效地处理纺织废水，对于现在污染日益严重的纺织废水有着优异的处理效果。采用本发明的工艺处理纺织废水后，处理效果显著优于现有技术，且显著优于国家规定的排放标准。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (1)

1.一种纺织废水的处理方法，包括如下步骤：

步骤一，取纺织废水，调剂pH值为8，采用无纺布过滤器过滤；调节pH为4，曝气80分钟，采用无纺布过滤器过滤；

步骤二，将废水排入氧化罐，加入强氧化剂，曝气80分钟，放置8小时，采用石英砂过滤；所述强氧化剂包括如下重量份数的各组分：高锰酸钾5份，硫酸铝30份，硫酸铁35份，聚合氯化铝30份，氯酸钠15份，过二硫酸铵13份、铋酸钠15份；按每立方米投入0.7kg的用量进行使用；

步骤三，将废水排入装有铁屑的氧化还原罐，调节pH为5，曝气90分钟，采用石英砂过滤；所述铁屑的的粒径为4-5mm；

步骤四，将废水排入第一絮凝罐，进行第一次絮凝，过滤；排入第二絮凝罐，进行第二次絮凝，过滤；所述第一次絮凝包括如下步骤：加入由FeSO₄和FeCl₃组成的絮凝剂，FeSO₄投入量为70mg/L，FeCl₃投入量为150mg/L，停留时间为6小时；所述第二次絮凝包括如下步骤：加入絮凝剂，投入量为260mg/L，停留时间为6小时；所述絮凝剂包括如下重量分数的各组分：聚合硫酸铝15份，铝酸钠3份，硅藻土9份，硼砂6份，氯化铝14份，聚合硫酸铁15份；

步骤五，将废水再经吸附材料进行吸附，石英砂过滤，排放；所述吸附材料包括如下重量分数的各组分：活性膨润土36份，活性凹凸棒石粘土65份，聚合硫酸铁3份，聚丙烯酰胺3份，氧化钙40份，硫酸铝钾16份，硅藻土3份，活性炭23份。