CN105984978A - 一种水产加工废水的处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水产加工废水的处理工艺，其包括过滤、曝气除油、改性蒙脱石处理、二次过滤、除味脱色和沉淀等步骤。本发明中的水产加工废水处理工艺简单，效果优良，经处理后的废水能够达到排放标准；采用的改性蒙脱石和除味脱色剂制作工艺简单易行；采用的改性蒙脱石和除味脱色剂在处理完废水后，经简单处理可以重复。

Description

一种水产加工废水的处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种水产加工废水的处理工艺。
背景技术
水产品加工行业为典型的高耗水行业,其废水产生量大,对环境的污染严重。废水主要来自于水产品加工过程中的原料解冻和清洗等工序,具有废水量大,有机物浓度高,蛋白质、油脂等大分子有机物质多、生化降解速率慢等特点。此外水中还含有泥砂、植物纤维、色素、胶体等成分。水产品加工产生废水。因工艺的不同,污染程度可分为:小程度污染(如冲洗工艺)、中程度污染(如鱼类切片)和重程度污染(如由鱼类储存罐中排放的血水)。在水产品加工废水中存在着成分复杂的混合有机物,这类废水的危害程度取决于废水的浓度和排放量,以及受纳水体的自净能力。在水产品加工过程中,去除内脏和烹调产生的废水含有高浓度的COD(化学需氧量)、油类和脂肪。
中国专利公布号CN102863098A，申请公布日为2013年1月9日，公布了一种水产加工废水处理工艺，其工艺如下：废水-格栅拦截-固体悬浮物分离-除油装置-鹅卵石和贝壳混合吸附-过滤-调节pH值-絮凝沉淀-过滤-氧化絮凝沉淀-贝壳碎片二次过滤-达标水；其主要采用鹅卵石和贝克作为吸附介质吸附废水中的有害物质，但是卵石贝克这种原始的吸附介质未经处理，其吸附效果差，难以很好的完成出去废水中可吸附性有害物质的目的。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种处理效果好，能够除去废水中油类、脂肪和高COD的污染物，还能除去废水异味和脱色的水产加工废水的处理工艺。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种水产加工废水的处理工艺，包括以下步骤：
一、用格栅拦截去除水产加工废水中固体废弃物；
二、将经步骤一处理的水产废水中曝气处理1～2小时，之后除油处理；
三、向经步骤二处理后的废水中，加入改性蒙脱石，改性蒙脱石加入量为40～50kg/m3，同时向废水曝气处理20～30小时；
四、过滤除去经步骤三处理后废水中固含物；
五、向经步骤四处理除去固含物后的废水中，加入除味脱色剂，并搅拌处理5～7小时，其中除味脱色剂加入量为20～30kg/m3；
六、沉淀过滤除去经步骤五处理后废水中的固含物。
水产加工废水中常含有大量水产加工后的固体废弃物、蛋白质、油脂等有机物，如水产品的废弃组织等等，常含有一些致色物质，使水产加工废水常呈现较深的颜色，往往水产加工废水还含有浓重的腥臭味；因此为了处理水产加工废水使其符合排放标准，必须除去其中的固体废弃物、蛋白质和油脂，也要去除其中的颜色和浓重的异味，同时也要降低其化学需氧量等指标。步骤一是为了去除废水中的较大体积的固体废弃物，步骤二是为了将废水中的油脂等污染物浮于水面便于除去，步骤三是为了利用改性蒙脱石吸附水中细小的废弃物和某些存在的重金属离子等，同时改性后的蒙脱石可以负载光催化剂，催化分解其中的有机污染物降低废水的COD等，步骤五是为了脱除废水的颜色和浓重的腥臭味。
作为优选，步骤三中，改性蒙脱石处理时使用紫外灯照射处理中的水产加工废水。
改性蒙脱石负载有光催化剂，采用紫外线照射可以加快光催化的效率。
作为优选，步骤二中的除油处理为用滤网除去浮于废水表面的油层。
作为优选，除味脱色剂由硅藻土和活性炭按质量比1～1.5：1混合，并加入硅藻土和活性炭总质量1/3～3/5的十二烷基苯磺酸钠，然后在2000rpm转速下球磨40～80分钟制得。
硅藻土和活性炭是具有优良吸附性能的多孔吸附剂，但是其有各自吸附的特点，对于不同的污染物具有不同的吸附特性，因此用这两种吸附剂配合使用，经表面活性剂改性后可以增加其在废水中的分散性。
作为优选，除味脱色剂的制备过程前，硅藻土和活性炭分别在在pH为5～6.5的盐酸中浸泡15～20分钟，最后用去离子水清洗3～5次后干燥。
除味脱色剂在制备前，将硅藻土和活性炭先在酸溶液中处理，可以除去依附在其间的有机物和一些影响吸附性能的杂质。
作为优选，改性蒙脱石由以下步骤制得：
a）蒙脱石提纯，提纯后按固液质量比为1：2～5配制蒙脱石分散液；
b）向步骤a中配制的蒙脱石分散液中加入羟基锌离子溶液，超声分散10～30分钟后，将溶液干燥，制得插层改性蒙脱石；其中蒙脱石分散液与羟基锌离子溶液的质量比为1:3～7；
c）将步骤b制得的插层改性蒙脱石在300～600℃下焙烧2～3小时；
d）将经步骤c焙烧后的插层改性蒙脱石加入到6mol/L的硝酸钠溶液中，超声处理15～20分钟，并干燥后制得改性蒙脱石。
羟基锌离子是一种以锌离子为中心离子，众多羟基由于离子带电性围绕锌离子形成的大型聚合离子团，其可以在水溶液中稳定的存在，由于其外层有大量的羟基包围，因此其具有异常优良的离子交换性能，而且该种聚合离子团的尺寸合适，与蒙脱石的层间距相近，经处理后可以进入蒙脱石的层间，并将层状的蒙脱石撑开一定距离，增加蒙脱石的层间距，是蒙脱石的吸附性能变的更加优良，能够具有更加优良的吸附性能，也能拓展其吸附的吸附物种类；另外，羟基锌离子在蒙脱石层间，经焙烧后可以形成具有光催化性能的氧化锌，这些氧化锌即可以在蒙脱石层间起到柱撑作用，增加蒙脱石的层间距，也可以发挥其光催化性能，分解废水中的高COD的有机废物。
作为优选，步骤a中的蒙脱石提纯处理为先将蒙脱石研磨至200目至400目，然后在75%乙醇溶液中浸泡20～30分钟，之后在pH为4.5～5的盐酸中浸泡10～15分钟，最后用去离子水清洗1～3次后干燥。
蒙脱石提纯处理过程，先后在乙醇和盐酸中浸泡，可以去除蒙脱石表面附着的有机物和杂质，特别是盐酸处理，可以去除填充在蒙脱石孔道和层间的无机杂质，是其具有更多的吸附空间，具有更强的吸附能力。
作为优选，羟基锌离子溶液由以下方法制得：0.005～0.05mol/L硝酸锌加入到pH为7.5～8.5的氢氧化钠溶液制得，其中控制氢氧根离子和锌离子的摩尔比为1.4～2：1。
作为优选，步骤c中，控制插层改性蒙脱石焙烧前升温时的升温速率为1～5℃/分钟，焙烧后自然降温。
缓慢的升温速率可以使改性蒙脱石层间的氧化锌结晶更加完整，生成的氧化锌具有更优的光催化特性。
作为优选，羟基锌离子溶液在制备过程中，氯化锌溶液在18～24分钟内匀速加入到氢氧化钠溶液中，并控制加入时的温度为70～90℃。
羟基锌离子虽然是一种可以稳定存在的聚合阳离子团，但是在制备过程中如果添加的速率过慢或者过快都会影响羟基锌离子的形成，也会影响所形成的羟基锌离子的稳定性。
因此，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明中的水产加工废水处理工艺简单，效果优良，经处理后的废水能够达到排放标准；
（2）本发明中所采用的改性蒙脱石和除味脱色剂制作工艺简单易行；
（3）本发明中所采用的改性蒙脱石和除味脱色剂在处理完废水后，经简单处理可以重复使用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例1
一种水产加工废水的处理工艺，包括以下步骤：
一、用格栅拦截去除水产加工废水中固体废弃物；
二、将经步骤一处理的水产废水中曝气处理1.5小时，之后除油处理；
三、向经步骤二处理后的废水中，加入改性蒙脱石，改性蒙脱石加入量为45kg/m3，同时向废水曝气处理25小时；
四、过滤除去经步骤三处理后废水中固含物；
五、向经步骤四处理除去固含物后的废水中，加入除味脱色剂，并搅拌处理6小时，其中除味脱色剂加入量为25kg/m3；
六、沉淀过滤除去经步骤五处理后废水中的固含物。
其中，除味脱色剂由硅藻土和活性炭按质量比1.3：1混合，并加入硅藻土和活性炭总质量1/2的十二烷基苯磺酸钠，然后在2000rpm转速下球磨60分钟制得；
改性蒙脱石由以下步骤制得：
a）蒙脱石按固液质量比为1：4配制蒙脱石分散液；
b）向步骤a中配制的蒙脱石分散液中加入羟基锌离子溶液，超声分散20分钟后，将溶液干燥，制得插层改性蒙脱石；其中蒙脱石分散液与羟基锌离子溶液的质量比为1:5；其中，羟基锌离子溶液由以下方法制得： 0.02mol/L硝酸锌加入到pH为8的氢氧化钠溶液制得，其中控制氢氧根离子和锌离子的摩尔比为1.7：1；
c）将步骤b制得的插层改性蒙脱石在450℃下焙烧2.5小时；
d）将经步骤c焙烧后的插层改性蒙脱石加入到6mol/L的硝酸钠溶液中，超声处理17分钟，并干燥后制得改性蒙脱石。
实施例2
一种水产加工废水的处理工艺，包括以下步骤：
一、用格栅拦截去除水产加工废水中固体废弃物；
二、将经步骤一处理的水产废水中曝气处理1.5小时，之后除油处理；
三、向经步骤二处理后的废水中，加入改性蒙脱石，改性蒙脱石加入量为45kg/m3，同时向废水曝气处理25小时，处理的同时使用紫外灯照射处理中的水产加工废水；
四、过滤除去经步骤三处理后废水中固含物；
五、向经步骤四处理除去固含物后的废水中，加入除味脱色剂，并搅拌处理6小时，其中除味脱色剂加入量为25kg/m3；
六、沉淀过滤除去经步骤五处理后废水中的固含物。
其中，除味脱色剂由硅藻土和活性炭按质量比1.3：1混合，并加入硅藻土和活性炭总质量1/2的十二烷基苯磺酸钠，然后在2000rpm转速下球磨60分钟制得；
改性蒙脱石由以下步骤制得：
a）蒙脱石提纯，提纯后按固液质量比为1：4配制蒙脱石分散液；其中，蒙脱石提纯处理为先将蒙脱石研磨至300，然后在75%乙醇溶液中浸泡25分钟，之后在pH为4.7的盐酸中浸泡12分钟，最后用去离子水清洗2次后干燥；
b）向步骤a中配制的蒙脱石分散液中加入羟基锌离子溶液，超声分散20分钟后，将溶液干燥，制得插层改性蒙脱石；其中蒙脱石分散液与羟基锌离子溶液的质量比为1:5；其中，羟基锌离子溶液由以下方法制得：0.02mol/L硝酸锌加入到pH为8的氢氧化钠溶液制得，其中控制氢氧根离子和锌离子的摩尔比为1.7：1；
c）将步骤b制得的插层改性蒙脱石在450℃下焙烧2.5小时；
d）将经步骤c焙烧后的插层改性蒙脱石加入到6mol/L的硝酸钠溶液中，超声处理17分钟，并干燥后制得改性蒙脱石。
实施例3
一种水产加工废水的处理工艺，包括以下步骤：
一、用格栅拦截去除水产加工废水中固体废弃物；
二、将经步骤一处理的水产废水中曝气处理1小时，之后用滤网除去浮于废水表面的油层；
三、向经步骤二处理后的废水中，加入改性蒙脱石，改性蒙脱石加入量为40kg/m3，同时向废水曝气处理20小时，处理时使用紫外灯照射处理中的水产加工废水；
四、过滤除去经步骤三处理后废水中固含物；
五、向经步骤四处理除去固含物后的废水中，加入除味脱色剂，并搅拌处理5小时，其中除味脱色剂加入量为20kg/m3；
六、沉淀过滤除去经步骤五处理后废水中的固含物。
其中，除味脱色剂由硅藻土和活性炭按质量比1：1混合，并加入硅藻土和活性炭总质量1/3的十二烷基苯磺酸钠，然后在2000rpm转速下球磨40分钟制得；除味脱色剂的制备过程前，硅藻土和活性炭分别在在pH为5的盐酸中浸泡15分钟，最后用去离子水清洗3次后干燥；
改性蒙脱石由以下步骤制得：
a）蒙脱石提纯，提纯后按固液质量比为1：2配制蒙脱石分散液；其中，蒙脱石提纯处理为先将蒙脱石研磨至200目，然后在75%乙醇溶液中浸泡20分钟，之后在pH为4.5的盐酸中浸泡10分钟，最后用去离子水清洗1次后干燥
b）向步骤a中配制的蒙脱石分散液中加入羟基锌离子溶液，超声分散10分钟后，将溶液干燥，制得插层改性蒙脱石；其中蒙脱石分散液与羟基锌离子溶液的质量比为1:3；其中，羟基锌离子溶液由以下方法制得：0.005mol/L硝酸锌加入到pH为7.5的氢氧化钠溶液制得，其中控制氢氧根离子和锌离子的摩尔比为1.4：1，氯化锌溶液在18分钟内匀速加入到氢氧化钠溶液中，并控制加入时的温度为70℃；
c）将步骤b制得的插层改性蒙脱石在300℃下焙烧2小时；焙烧前升温时升温速率为1℃/分钟，焙烧后自然降温；
d）将经步骤c焙烧后的插层改性蒙脱石加入到6mol/L的硝酸钠溶液中，超声处理15分钟，并干燥后制得改性蒙脱石。
实施例4
一种水产加工废水的处理工艺，包括以下步骤：
一、用格栅拦截去除水产加工废水中固体废弃物；
二、将经步骤一处理的水产废水中曝气处理1.5小时，之后用滤网除去浮于废水表面的油层；
三、向经步骤二处理后的废水中，加入改性蒙脱石，改性蒙脱石加入量为45kg/m3，同时向废水曝气处理25小时，处理时使用紫外灯照射处理中的水产加工废水；
四、过滤除去经步骤三处理后废水中固含物；
五、向经步骤四处理除去固含物后的废水中，加入除味脱色剂，并搅拌处理6小时，其中除味脱色剂加入量为25kg/m3；
六、沉淀过滤除去经步骤五处理后废水中的固含物。
其中，除味脱色剂由硅藻土和活性炭按质量比1.2：1混合，并加入硅藻土和活性炭总质量1/2的十二烷基苯磺酸钠，然后在2000rpm转速下球磨60分钟制得；除味脱色剂的制备过程前，硅藻土和活性炭分别在在pH为6的盐酸中浸泡17分钟，最后用去离子水清洗4次后干燥；
改性蒙脱石由以下步骤制得：
a）蒙脱石提纯，提纯后按固液质量比为1：4配制蒙脱石分散液；其中，蒙脱石提纯处理为先将蒙脱石研磨至300目，然后在75%乙醇溶液中浸泡25分钟，之后在pH为4.7的盐酸中浸泡13分钟，最后用去离子水清洗2次后干燥
b）向步骤a中配制的蒙脱石分散液中加入羟基锌离子溶液，超声分散20分钟后，将溶液干燥，制得插层改性蒙脱石；其中蒙脱石分散液与羟基锌离子溶液的质量比为1:5；其中，羟基锌离子溶液由以下方法制得：0.02mol/L硝酸锌加入到pH为8的氢氧化钠溶液制得，其中控制氢氧根离子和锌离子的摩尔比为1.7：1，氯化锌溶液在21分钟内匀速加入到氢氧化钠溶液中，并控制加入时的温度为80℃；
c）将步骤b制得的插层改性蒙脱石在450℃下焙烧2.5小时；焙烧前升温时升温速率为3℃/分钟，焙烧后自然降温；
d）将经步骤c焙烧后的插层改性蒙脱石加入到6mol/L的硝酸钠溶液中，超声处理17分钟，并干燥后制得改性蒙脱石。
实施例5
一种水产加工废水的处理工艺，包括以下步骤：
一、用格栅拦截去除水产加工废水中固体废弃物；
二、将经步骤一处理的水产废水中曝气处理2小时，之后用滤网除去浮于废水表面的油层；
三、向经步骤二处理后的废水中，加入改性蒙脱石，改性蒙脱石加入量为50kg/m3，同时向废水曝气处理30小时，处理时使用紫外灯照射处理中的水产加工废水；
四、过滤除去经步骤三处理后废水中固含物；
五、向经步骤四处理除去固含物后的废水中，加入除味脱色剂，并搅拌处理7小时，其中除味脱色剂加入量为230kg/m3；
六、沉淀过滤除去经步骤五处理后废水中的固含物。
其中，除味脱色剂由硅藻土和活性炭按质量比1.5：1混合，并加入硅藻土和活性炭总质量3/5的十二烷基苯磺酸钠，然后在2000rpm转速下球磨80分钟制得；除味脱色剂的制备过程前，硅藻土和活性炭分别在在pH为6.5的盐酸中浸泡20分钟，最后用去离子水清洗5次后干燥；
改性蒙脱石由以下步骤制得：
a）蒙脱石提纯，提纯后按固液质量比为1：5配制蒙脱石分散液；其中，蒙脱石提纯处理为先将蒙脱石研磨至400目，然后在75%乙醇溶液中浸泡30分钟，之后在pH为5的盐酸中浸泡15分钟，最后用去离子水清洗3次后干燥
b）向步骤a中配制的蒙脱石分散液中加入羟基锌离子溶液，超声分散30分钟后，将溶液干燥，制得插层改性蒙脱石；其中蒙脱石分散液与羟基锌离子溶液的质量比为1:7；其中，羟基锌离子溶液由以下方法制得：0.05mol/L硝酸锌加入到pH为8.5的氢氧化钠溶液制得，其中控制氢氧根离子和锌离子的摩尔比为2：1，氯化锌溶液在24分钟内匀速加入到氢氧化钠溶液中，并控制加入时的温度为90℃；
c）将步骤b制得的插层改性蒙脱石在600℃下焙烧3小时；焙烧前升温时升温速率为5℃/分钟，焙烧后自然降温；
d）将经步骤c焙烧后的插层改性蒙脱石加入到6mol/L的硝酸钠溶液中，超声处理20分钟，并干燥后制得改性蒙脱石。
通过本发明可以实现以下技术指标：
1.处理后的废水中氨氮含量≤35mg/L，总磷含量≤10mg/L；
2.处理后的废水中BOD5≤20mg/L，COD≤60mg/L。

Claims (10)

1.一种水产加工废水的处理工艺，其特征在于包括以下步骤：
一、用格栅拦截去除水产加工废水中固体废弃物；
二、将经步骤一处理的水产废水中曝气处理1～2小时，之后除油处理；
三、向经步骤二处理后的废水中，加入改性蒙脱石，改性蒙脱石加入量为40～50kg/m3，同时向废水曝气处理20～30小时；
四、过滤除去经步骤三处理后废水中固含物；
五、向经步骤四处理除去固含物后的废水中，加入除味脱色剂，并搅拌处理5～7小时，其中除味脱色剂加入量为20～30kg/m3；
六、沉淀过滤除去经步骤五处理后废水中的固含物。
2.根据权利要求1所述的一种水产加工废水的处理工艺，其特征在于：所述步骤三中，蒙脱石改性处理时使用紫外灯照射处理中的水产加工废水。
3.根据权利要求1所述的一种水产加工废水的处理工艺，其特征在于：所述步骤二中的除油处理为用滤网除去浮于废水表面的油层。
4.根据权利要求1所述的一种水产加工废水的处理工艺，其特征在于：所述的除味脱色剂由硅藻土和活性炭按质量比1～1.5：1混合，并加入硅藻土和活性炭总质量1/3～3/5的十二烷基苯磺酸钠，然后在2000rpm转速下球磨40～80分钟制得。
5.根据权利要求1或4所述的一种水产加工废水的处理工艺，其特征在于：所述除味脱色剂的制备过程前，硅藻土和活性炭分别在在pH为5～6.5的盐酸中浸泡15～20分钟，最后用去离子水清洗3～5次后干燥。
6.根据权利要求1所述的一种水产加工废水的处理工艺，其特征在于所述的改性蒙脱石由以下步骤制得：
a）蒙脱石提纯，提纯后按固液质量比为1：2～5配制蒙脱石分散液；
b）向步骤a中配制的蒙脱石分散液中加入羟基锌离子溶液，超声分散10～30分钟后，将溶液干燥，制得插层改性蒙脱石；其中蒙脱石分散液与羟基锌离子溶液的质量比为1:3～7；
c）将步骤b制得的插层改性蒙脱石在300～600℃下焙烧2～3小时；
d）将经步骤c焙烧后的插层改性蒙脱石加入到6mol/L的硝酸钠溶液中，超声处理15～20分钟，并干燥后制得改性蒙脱石。
7.根据权利要求6所述的一种水产加工废水的处理工艺，其特征在于：所述步骤a中的蒙脱石提纯处理为先将蒙脱石研磨至200目至400目，然后在75%乙醇溶液中浸泡20～30分钟，之后在pH为4.5～5的盐酸中浸泡10～15分钟，最后用去离子水清洗1～3次后干燥。
8.根据权利要求6所述的一种水产加工废水的处理工艺，其特征在于所述的羟基锌离子溶液由以下方法制得：0.005～0.05mol/L硝酸锌加入到pH为7.5～8.5的氢氧化钠溶液制得，其中控制氢氧根离子和锌离子的摩尔比为1.4～2：1。
9.根据权利要求6所述的一种水产加工废水的处理工艺，其特征在于：所述步骤c中，控制插层改性蒙脱石焙烧前升温时的升温速率为1～5℃/分钟，焙烧后自然降温。
10.根据权利要求8所述的一种水产加工废水的处理工艺，其特征在于：所述羟基锌离子溶液在制备过程中，氯化锌溶液在18～24分钟内匀速加入到氢氧化钠溶液中，并控制加入时的温度为70～90℃。
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