CN108083532A - 一种帘子布浸胶废水的处理方法 - Google Patents

一种帘子布浸胶废水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种帘子布浸胶废水的处理方法，涉及废水处理领域。该处理方法包括：将帘子布浸胶废水与无机酸混合，静置沉降，待主要污染物凝聚脱稳后进行固液分离，并用弱极性有机溶剂萃取得到的上清液。该处理方法能够使水中的胶乳分子、聚合态的橡胶分子在极短的时间里迅速变性脱稳沉降，使其中的主要污染成分通过沉降去除，从而大幅降低了后处理的难度以及废水处理成本。

Description

一种帘子布浸胶废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体而言，涉及一种帘子布浸胶废水的处理方法。
背景技术
目前，帘子布浸胶主要采用间苯二酚、甲醛的水溶液在烧碱的催化下，在一定温度下进行反应；然后加入乙烯、吡啶、丁苯、三种天然乳胶的混合液调配而成。在帘子布进行浸胶反应后的废液和清洗水共同构成了帘子布浸胶废水，其外观呈白褐色乳状液，有刺激性气味，粘度大，主要含有大量的胶乳、橡胶、甲醛、氨、氢氧化钠等物质，特点为化学需氧量(COD)、悬浮物、色度和浊度特别高。
目前对于帘子布浸胶废水，已有采用混凝沉淀、吸附过滤、超滤膜过滤、生物处理等方法进行处理的文献报道，其中与本发明较为密切相关的有：
文献①“锦纶66帘子布浸胶废水处理研究”(水处理技术，2005年，第31卷第2期)，采用混凝沉淀-超滤工艺处理帘子布浸胶废水，采用Al2(SO4)3.18H2O做为混凝剂混凝沉淀后，采用PVDF超滤膜进行过滤，处理结果可以达到国家污水处理综合排放一级标准(GB8978-1996)。
文献②“化纤厂浸胶帘子布废水处理”(山东化工，2012年，第41卷第11期)采用水解酸化、两级串联生物接触氧化为主，辅以两级混凝气浮的处理工艺。处理水量400m3/d，进水CODCr1200mg/L。废水处理后主要污染物CODCr、SS、NH3-N和TP的去除率分别为90％、81％、89％和70.3％。
文献③“浸胶废水的工艺改造”(江苏环境科技，2006年，第9卷第1期)中报道，原工艺采用聚丙烯酰胺做为絮凝剂，布袋做为滤料处理，改造后采用粉煤灰做为絮凝剂，滤料改为炉渣。改造后CODCr下降了6.6倍，SS下降了9.2倍。
文献④“采用微电解法处理浸胶废水”(辽宁城乡环境科技，2004年，第24卷第6期)采用调节池--一次加药反应--二次加药反应--三次加药反应--沉淀--微电解--排放的处理工艺，可以把COD从15100mg/L降至<100mg/L。
文献⑤“某化纤废水处理改造工程实例”(江苏环境科技，2007年，第20卷第1期)通过将高浓度浸胶废水进行投加铁铝盐复合混凝剂进行气浮，气浮后清水混入生活污水，之后采用水解酸化--接触氧化--混凝气浮工艺进行处理。
上述文献报道的方法各有其优点，同时也还存在某些不足或需要发展完善的方面，例如：采用聚丙烯酰胺、铁系铝系混凝剂或铁铝复合絮凝剂投加存在加药量大、絮体疏松、污泥含水量高等缺点；生物处理效果不佳；微电解法投资较高，并且还需要进行混凝预处理等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种帘子布浸胶废水的处理方法，该处理方法采用的药剂廉价易得、设备简单、操作容易、工艺流程短，解决了常用添加聚铁盐、铝盐等混凝处理法加药量大、絮体疏松、污泥含水量高的问题，具有推广应用价值。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种帘子布浸胶废水的处理方法，其包括：
将帘子布浸胶废水与无机酸混合，静置沉降，待主要污染物凝聚脱稳后进行固液分离，并用弱极性有机溶剂萃取得到的上清液。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
本发明提供的这种帘子布浸胶废水的处理方法，在帘子布浸胶废水中加入无机酸进行混合反应，使帘子布浸胶废水中呈稳定乳化态的胶乳分子、聚合态的橡胶分子变性脱稳，然后沉降分离。上清液在酸性条件下加入弱极性有机溶剂进行萃取未沉降的有机物分子，萃取后的水相进行膜过滤，使COD达到<50mg/L后排放，萃取相蒸馏后回收再利用。
其有益效果包括：
(1)所采用的无机酸具有处理效率高的优点，可以使废水中的胶乳分子、聚合态的橡胶分子迅速变性脱稳沉降，并且不引入其他污染物；(2)所采用的无机酸来源广泛、价格低廉，可以显著降低水处理成本；(3)浸胶废水中的主要污染成分大部分可以通过沉降去除，大幅度降低了后续处理的难度；(4)采用的弱极性有机溶剂进行萃取的方法，进行后续处理可以实现处理剂的重复利用，污染物成分还可以得到回收利用。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本实施方式提供一种帘子布浸胶废水的处理方法，其包括：
步骤S1：将帘子布浸胶废水与无机酸混合，静置沉降。
通过将帘子布浸胶废水(简称：废水)与无机酸混合，废水中的碱性的胶乳分子、聚合态的橡胶分子迅速变性脱稳沉降。其中，在该步骤中所处理的帘子布浸胶废水，COD为10000mg/L-30000mg/L。当帘子布浸胶废水与无机酸混合后，溶液的pH值为7～8。
该方法中采用无机酸来进行脱稳沉降，相对于现有技术中聚丙烯酰胺、铁系铝系混凝剂或铁铝复合絮凝剂而言，投入量小、不会引入其它污染物，且能够避免絮体疏松、污泥含水量高等缺点。此外，无机酸来源广泛、价格低廉，可以显著降低水处理成本。
进一步的，帘子布浸胶废水与无机酸混合时，每升帘子布浸胶废水中加入无机酸的物质的量为0.07～1moL，或者为0.1～0.8moL，或者为0.3～0.7moL，或者为0.4～0.6moL，或者为0.5moL。其中，无机酸包括：硫酸、盐酸或硝酸。
进一步的，为了加快脱稳沉降的速率，在帘子布浸胶废水与无机酸混合后，搅拌3～10min，静置沉降。搅拌，可以使帘子布浸胶废水与无机酸在短时间内充分混合。
步骤S2：静置沉降至主要污染物凝聚脱稳后，进行固液分离，并用弱极性有机溶剂萃取所得到的上清液。
静置沉降至主要污染物凝聚脱稳后通过固液分离，即可使得污染物沉降物与上清液分离。随后，采用弱极性有机溶剂对上清液进行萃取，将未沉降的有机物小分子萃取至有机相中，随后通过蒸馏后可回收利用；同时，为进一步降低萃取后水相中有机物的含量，采用膜过滤法处理水相，使得水相的COD达到<50mg/L后排放。
进一步的，采用离心法进行液固分离，离心时间为3～8min，或者为4～7min，或者为3～6min，或者为4～5min。
进一步的，弱极性有机溶剂的极性小于2的有机溶剂，例如可以是正己烷、环己烷、石油醚和庚烷中的任意一个。较为优选的，采用正己烷为萃取剂。
进一步的，对萃取后的水相进行膜过滤处理时，采用的过滤膜的孔径为40～60nm，或者为45～55nm，或者为50nm。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述：
实施例1
本实施例提供一种帘子布浸胶废水的处理方法，其包括：
a.量取1000mL废水加入到2000mL烧杯中，投入0.5mol硫酸，在室温下混合搅拌5分钟，之后静置60min，待主要污染物凝聚脱稳后进行固液分离，得到上清液和沉降物。
b.将100mL的上清液放入分液漏斗中，加入50mL正己烷，完全摇匀混合，之后静置分离。采用“国标GB11914-89化学需氧量的测定”方法测试水相中的COD，结果为40mg/L，达到排放要求。
c.将步骤b中的萃取后所得的有机相进行蒸馏处理，收集馏分，重复步骤b的处理过程，采用“国标GB11914-89化学需氧量的测定”方法测试水相中的COD，结果为39mg/L，达到排放要求；同时蒸馏处理过后的有机相可以回用于步骤b中的萃取工艺。
实施例2
本实施例提供一种帘子布浸胶废水的处理方法，其包括：
a.量取1000mL废水加入到2000mL烧杯中，投入1mol盐酸，在室温下混合搅拌3分钟，之后静置，待主要污染物凝聚脱稳后进行固液分离，得到上清液和沉降物。
b.将100mL的上清液放入分液漏斗中，加入50mL石油醚，完全摇匀混合，之后静置分离。采用“国标GB11914-89化学需氧量的测定”方法测试水相中的COD，结果为45mg/L，达到排放要求。
c.将步骤b中的萃取后所得的有机相进行蒸馏处理，收集馏分，重复步骤b的处理过程，采用“国标GB11914-89化学需氧量的测定”方法测试水相中的COD，结果为41mg/L，达到排放要求；同时蒸馏处理过后的有机相可以回用于步骤b中的萃取工艺。
实施例3
本实施例提供一种帘子布浸胶废水的处理方法，其包括：
a.量取1000mL废水加入到2000mL烧杯中，投入0.07mol硝酸，在室温下混合搅拌10分钟，待主要污染物凝聚脱稳后离心3min，得到上清液和沉降物。
b.将100mL的上清液放入分液漏斗中，加入50mL庚烷，完全摇匀混合，之后静置分离。采用“国标GB11914-89化学需氧量的测定”方法测试水相中的COD，结果为46mg/L，达到排放要求。
c.将步骤b中的萃取后所得的有机相进行蒸馏处理，收集馏分，重复步骤b的处理过程，采用“国标GB11914-89化学需氧量的测定”方法测试水相中的COD，结果为42mg/L，达到排放要求；同时蒸馏处理过后的有机相可以回用于步骤b中的萃取工艺。
实施例4
本实施例提供一种帘子布浸胶废水的处理方法，其包括：
a.量取1000mL废水加入到2000mL烧杯中，投入0.6mol硫酸，在室温下混合搅拌5分钟，待主要污染物凝聚脱稳后离心5min，得到上清液和沉降物。
b.将100mL的上清液放入分液漏斗中，加入50mL正己烷，完全摇匀混合，之后静置分离。采用“国标GB11914-89化学需氧量的测定”方法测试水相中的COD，结果为42mg/L，达到排放要求。
c.将步骤b中的萃取后所得的有机相进行蒸馏处理，收集馏分，重复步骤b的处理过程，采用“国标GB11914-89化学需氧量的测定”方法测试水相中的COD，结果为34mg/L，达到排放要求；同时蒸馏处理过后的有机相可以回用于步骤b中的萃取工艺。
实验例1
本实验例采用自然沉降法对帘子布浸胶废水进行处理：
量取1000mL废水加入到2000mL烧杯中，投入10mL硫酸，在室温下混合搅拌5分钟，之后静置，在不同时间取水样用“国标GB11914-89化学需氧量的测定”方法测试上清液中的COD值，结果如表1所示：
表1.自然沉降状态下的处理结果
由此说明，在加入适量无机酸后，水中主要污染物产生凝聚脱稳现象，可以实现液固分离，主要污染物以固体形态沉降，上清液中的COD随静置时间增长下降幅度不大，静置时间主要用于污泥沉降。
实验例2
本实验例采用离心分离法对帘子布浸胶废水进行处理：
量取1000mL废水加入到2000mL烧杯中，投入10mL硫酸，在室温下混合搅拌5分钟，量取10mL搅拌后的混合水样，放入离心管中，在3500转/分钟的转速下离心分离，不同时间取上清液水样用“国标GB11914-89化学需氧量的测定”方法测试COD值，结果如表2所示：
表2.采用离心分离后的的处理结果
由此说明，在加入适量无机酸后，水中主要污染物产生凝聚脱稳现象，可以采用离心分离的方法进行液固分离，随着离心时间的增长，上清液中COD持续下降，与静置分离效果等同，但是可以有效减少污泥体积，并且时间较短。
综上所述，本发明中提供的这种帘子布浸胶废水的处理方法，能够使水中的胶乳分子、聚合态的橡胶分子在极短的时间里迅速变性脱稳沉降，使其中的主要污染成分通过沉降去除，其采用的药剂廉价易得、设备简单、操作容易、工艺流程短，解决了常用添加聚铁盐、铝盐等混凝处理法加药量大、絮体疏松、污泥含水量高的问题，具有推广应用价值。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种帘子布浸胶废水的处理方法，其特征在于，其包括：
将帘子布浸胶废水与无机酸混合，静置沉降，待主要污染物凝聚脱稳后进行固液分离，并用弱极性有机溶剂萃取得到的上清液。
2.根据权利要求1所述的帘子布浸胶废水的处理方法，其特征在于，所述帘子布浸胶废水与所述无机酸混合时，每升所述帘子布浸胶废水中加入所述无机酸的物质的量为0.07～1moL。
3.根据权利要求1所述的帘子布浸胶废水的处理方法，其特征在于，所述无机酸包括：硫酸、盐酸或硝酸。
4.根据权利要求1所述的帘子布浸胶废水的处理方法，其特征在于，还包括：在将所述帘子布浸胶废水与所述无机酸混合之后，搅拌反应3～10min后，静置沉降。
5.根据权利要求1所述的帘子布浸胶废水的处理方法，其特征在于，采用离心法进行液固分离，离心时间为3～8min。
6.根据权利要求1所述的帘子布浸胶废水的处理方法，其特征在于，所述弱极性有机溶剂的极性小于2的有机溶剂。
7.根据权利要求6所述的帘子布浸胶废水的处理方法，其特征在于，所述弱极性有机溶剂包括正己烷、环己烷、石油醚和庚烷中的任意一个。
8.根据权利要求1所述的帘子布浸胶废水的处理方法，其特征在于，采用所述弱极性有机溶剂萃取所述上清液后，将所得水相进行膜过滤，使水相中COD<50mg/L后排放。
9.根据权利要求8所述的帘子布浸胶废水的处理方法，其特征在于，所述膜过滤时采用的过滤膜的孔径为40～60nm。
10.根据权利要求1所述的帘子布浸胶废水的处理方法，其特征在于，采用所述弱极性有机溶剂萃取所述上清液后，将所得有机相进行蒸馏处理。
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