CN109607863A - 一种工业废水处理工艺 - Google Patents

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刘艳红
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Abstract

本发明提供了一种工业废水处理工艺，利用第一部分预处理剂通臭氧处理降解废水中的有机物等，接着加入第二部分预处理剂络合废水中的金属离子形成金属离子络合物，然后第一次超滤浓缩得第一超滤浓缩液和第一透析液，后者回用，前者酸化使得金属离子络合物解络，解络的溶液进行第二次超滤浓缩，得到第二超滤浓缩液和第二透析液，前者沉降再生得预处理剂循环使用，后者经反渗透浓缩分离得到金属离子反渗透浓缩液和第三透析液，后者回用，前者金属回收利用。本发明的第一透析液和第三透析液水质好，可直接回收作为工业用水，处理效果好；而且，涉及的预处理剂可循环利用，废水中金属等也可回收利用，实现资源充分利用。

Description

一种工业废水处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种工业废水处理工艺。
背景技术
随着现代工业化规模的不断增大，所产生的工业废水越来越多，其中含有大量工业生产用原料、中间产物和产品，以及生产过程中产生的大量污染物。比如印染行业、钢铁工业、炼油工业、制药工业、化肥工业等排放的废水，水质成分复杂，氨氮、总磷含量高，且可生化性差，低碳源高氨氮（大于500mg/L）高有机磷废水（30mg/L～150mg/L）的处理难度更大，其对环境的污染更大且影响更大。倘若工业废水直接排放，会对环境造成严重污染，进而威胁人类健康和安全。
专利申请CN201611120116.4公开了一种重金属污水处理剂的制备方法，制备了一种蔗渣纤维素黄原酸醋微球吸附剂，其重点在于对重金属离子具有较强的吸附作用，并分解污水中的有机物，但是该产品制备过程中引入了戊二醛、甲苯等有机物，无疑造成了环境污染，得不偿失。
专利CN103351046B公开了一种废水处理剂，其主要净水剂包括硅铁共聚物和芬顿试剂，其主要问题在于行业针对性强，更适合于处理普通污水，对于水质较差的工业废水处理效果欠佳。
总之，工业废水具有污染物成分复杂、色度高、COD高、酸性强、毒性大、难处理等特点。而现有的废水处理方法往往偏重于某一方面，无法实现对工业废水的综合处理，并且工业废水中含有的有用物无法得到有效循环利用。因此，能否高效安全地处理工业废水是制约行业长久健康发展的重要因素。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种工业废水处理工艺，废水处理效果好，出水水质好，并且实现了有效循环利用。
为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：
一种工业废水处理工艺，具体步骤如下：
（1）硅胶在无机酸水溶液中回流处理，然后加入普鲁兰多糖、竹醋液和丙烯酰胺，微波处理，无水乙醇沉降，得到预处理剂；
（2）向废水中加入第一部分预处理剂，通臭氧，处理结束后加入第二部分预处理剂，络合金属离子，形成金属离子络合物；
（3）第一次超滤浓缩，得第一超滤浓缩液和第一透析液，后者作为工业用水回用；
（4）调节第一超滤浓缩液的pH值至1～2，通过酸化使得第一超滤浓缩液中的金属离子络合物进行解络；
（5）将解络的溶液进行第二次超滤浓缩，得第二超滤浓缩液和第二透析液，预处理剂富集于第二超滤浓缩液中，沉降再生后返回步骤（2）循环使用；
（6）将第二透析液进行反渗透浓缩分离，得到金属离子反渗透浓缩液以及第三透析液，后者作为工业用水回用。
优选的，步骤（1）中，硅胶、无机酸水溶液、普鲁兰多糖、竹醋液、丙烯酰胺和无水乙醇的质量体积比为1g：8～10mL：0.3～0.4g：2～3mL：0.2～0.3g：5～8mL；所述无机酸溶液为1mol/L的盐酸溶液。
优选的，步骤（1）中，硅胶在无机酸水溶液中回流处理8～10小时。
优选的，步骤（1）中，微波处理的工艺条件为：800～1000W微波处理30～40分钟。
优选的，步骤（2）中，第一部分预处理剂的用量为废水重量的0.2～0.3%。
优选的，步骤（2）中，通臭氧流量为1～1.2mg/分钟，通臭氧时间为30～40分钟。
优选的，步骤（2）中，第二部分预处理剂的用量为废水重量的0.1～0.2%。
优选的，步骤（2）中，加入第二部分预处理剂后静置40～50分钟。
优选的，步骤（3）中的第一次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
优选的，步骤（4）中，使用质量浓度98%的浓硫酸调节pH。
优选的，步骤（4）中的第二次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
优选的，步骤（5）中，沉降再生的具体方法是：加入无水乙醇沉降，过滤分离，用清水洗涤3次，再用1mol/L的氢氧化钠水溶液浸泡24小时，每隔6小时超声波振荡2分钟，然后用蒸馏水洗涤至中性，过滤，即得。
进一步优选的，无水乙醇用量为第二超滤浓缩液体积的5～8%。
优选的，步骤（6）中，反渗透浓缩的工艺条件为：压力5MPa，料液浓缩倍数为8倍。
本发明的有益效果是：
本发明利用第一部分预处理剂通臭氧处理降解废水中的有机物等，接着加入第二部分预处理剂络合废水中的金属离子形成金属离子络合物，然后第一次超滤浓缩得第一超滤浓缩液和第一透析液，后者回用，前者酸化使得金属离子络合物解络，解络的溶液进行第二次超滤浓缩，得到第二超滤浓缩液和第二透析液，前者沉降再生得预处理剂循环使用，后者经反渗透浓缩分离得到金属离子反渗透浓缩液和第三透析液，后者回用，前者金属回收利用。本发明的第一透析液和第三透析液水质好，可直接回收作为工业用水，处理效果好；而且，涉及的预处理剂可循环利用，废水中金属等也可回收利用，实现资源充分利用。
在制备预处理剂时，先将硅胶在无机酸水溶液中回流处理，形成含有硅羟基的混合液，加入普鲁兰多糖、竹醋液、丙烯酰胺，引入了大量的羟基、羰基、羧酸基、胺基等，在微波作用下，发生酯化、羟醛反应等，形成交联结构，在通臭氧条件下可以促进有机物分解，未通臭氧的条件下又可以络合金属离子，对工业废水实现良好的预处理。
预处理剂处理后，本申请进行了两次超滤浓缩和一次反渗透浓缩分离，同时实现了预处理剂回收、金属离子回收和废水处理后回用，处理效率高，具有良好的环保性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种工业废水处理工艺，具体步骤如下：
（1）硅胶在无机酸水溶液中回流处理，然后加入普鲁兰多糖、竹醋液和丙烯酰胺，微波处理，无水乙醇沉降，得到预处理剂；
（2）向废水中加入第一部分预处理剂，通臭氧，处理结束后加入第二部分预处理剂，络合金属离子，形成金属离子络合物；
（3）第一次超滤浓缩，得第一超滤浓缩液和第一透析液，后者作为工业用水回用；
（4）调节第一超滤浓缩液的pH值至1，通过酸化使得第一超滤浓缩液中的金属离子络合物进行解络；
（5）将解络的溶液进行第二次超滤浓缩，得第二超滤浓缩液和第二透析液，预处理剂富集于第二超滤浓缩液中，沉降再生后返回步骤（2）循环使用；
（6）将第二透析液进行反渗透浓缩分离，得到金属离子反渗透浓缩液以及第三透析液，后者作为工业用水回用。
步骤（1）中，硅胶、无机酸水溶液、普鲁兰多糖、竹醋液、丙烯酰胺和无水乙醇的质量体积比为1g：8mL：0.3g：2mL：0.2g：5mL；所述无机酸溶液为1mol/L的盐酸溶液。硅胶在无机酸水溶液中回流处理8小时。
步骤（1）中，微波处理的工艺条件为：800W微波处理30分钟。
步骤（2）中，第一部分预处理剂的用量为废水重量的0.2%。通臭氧流量为1mg/分钟，通臭氧时间为30分钟。
步骤（2）中，第二部分预处理剂的用量为废水重量的0.1%。加入第二部分预处理剂后静置40分钟。
步骤（3）中的第一次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（4）中，使用质量浓度98%的浓硫酸调节pH。第二次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（5）中，沉降再生的具体方法是：加入无水乙醇沉降，过滤分离，用清水洗涤3次，再用1mol/L的氢氧化钠水溶液浸泡24小时，每隔6小时超声波振荡2分钟，然后用蒸馏水洗涤至中性，过滤，即得。无水乙醇用量为第二超滤浓缩液体积的5%。
步骤（6）中，反渗透浓缩的工艺条件为：压力5MPa，料液浓缩倍数为8倍。
实施例2
一种工业废水处理工艺，具体步骤如下：
（1）硅胶在无机酸水溶液中回流处理，然后加入普鲁兰多糖、竹醋液和丙烯酰胺，微波处理，无水乙醇沉降，得到预处理剂；
（2）向废水中加入第一部分预处理剂，通臭氧，处理结束后加入第二部分预处理剂，络合金属离子，形成金属离子络合物；
（3）第一次超滤浓缩，得第一超滤浓缩液和第一透析液，后者作为工业用水回用；
（4）调节第一超滤浓缩液的pH值至2，通过酸化使得第一超滤浓缩液中的金属离子络合物进行解络；
（5）将解络的溶液进行第二次超滤浓缩，得第二超滤浓缩液和第二透析液，预处理剂富集于第二超滤浓缩液中，沉降再生后返回步骤（2）循环使用；
（6）将第二透析液进行反渗透浓缩分离，得到金属离子反渗透浓缩液以及第三透析液，后者作为工业用水回用。
步骤（1）中，硅胶、无机酸水溶液、普鲁兰多糖、竹醋液、丙烯酰胺和无水乙醇的质量体积比为1g： 10mL： 0.4g： 3mL： 0.3g： 8mL；所述无机酸溶液为1mol/L的盐酸溶液。硅胶在无机酸水溶液中回流处理10小时。
步骤（1）中，微波处理的工艺条件为： 1000W微波处理40分钟。
步骤（2）中，第一部分预处理剂的用量为废水重量的0.3%。通臭氧流量为1.2mg/分钟，通臭氧时间为40分钟。
步骤（2）中，第二部分预处理剂的用量为废水重量的0.2%。加入第二部分预处理剂后静置50分钟。
步骤（3）中的第一次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（4）中，使用质量浓度98%的浓硫酸调节pH。第二次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（5）中，沉降再生的具体方法是：加入无水乙醇沉降，过滤分离，用清水洗涤3次，再用1mol/L的氢氧化钠水溶液浸泡24小时，每隔6小时超声波振荡2分钟，然后用蒸馏水洗涤至中性，过滤，即得。无水乙醇用量为第二超滤浓缩液体积的8%。
步骤（6）中，反渗透浓缩的工艺条件为：压力5MPa，料液浓缩倍数为8倍。
实施例3
一种工业废水处理工艺，具体步骤如下：
（1）硅胶在无机酸水溶液中回流处理，然后加入普鲁兰多糖、竹醋液和丙烯酰胺，微波处理，无水乙醇沉降，得到预处理剂；
（2）向废水中加入第一部分预处理剂，通臭氧，处理结束后加入第二部分预处理剂，络合金属离子，形成金属离子络合物；
（3）第一次超滤浓缩，得第一超滤浓缩液和第一透析液，后者作为工业用水回用；
（4）调节第一超滤浓缩液的pH值至1，通过酸化使得第一超滤浓缩液中的金属离子络合物进行解络；
（5）将解络的溶液进行第二次超滤浓缩，得第二超滤浓缩液和第二透析液，预处理剂富集于第二超滤浓缩液中，沉降再生后返回步骤（2）循环使用；
（6）将第二透析液进行反渗透浓缩分离，得到金属离子反渗透浓缩液以及第三透析液，后者作为工业用水回用。
步骤（1）中，硅胶、无机酸水溶液、普鲁兰多糖、竹醋液、丙烯酰胺和无水乙醇的质量体积比为1g： 10mL：0.3g： 3mL：0.2g： 8mL；所述无机酸溶液为1mol/L的盐酸溶液。硅胶在无机酸水溶液中回流处理8小时。
步骤（1）中，微波处理的工艺条件为： 1000W微波处理30分钟。
步骤（2）中，第一部分预处理剂的用量为废水重量的0.3%。通臭氧流量为1mg/分钟，通臭氧时间为40分钟。
步骤（2）中，第二部分预处理剂的用量为废水重量的0.1%。加入第二部分预处理剂后静置50分钟。
步骤（3）中的第一次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（4）中，使用质量浓度98%的浓硫酸调节pH。第二次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（5）中，沉降再生的具体方法是：加入无水乙醇沉降，过滤分离，用清水洗涤3次，再用1mol/L的氢氧化钠水溶液浸泡24小时，每隔6小时超声波振荡2分钟，然后用蒸馏水洗涤至中性，过滤，即得。无水乙醇用量为第二超滤浓缩液体积的5%。
步骤（6）中，反渗透浓缩的工艺条件为：压力5MPa，料液浓缩倍数为8倍。
实施例4
一种工业废水处理工艺，具体步骤如下：
（1）硅胶在无机酸水溶液中回流处理，然后加入普鲁兰多糖、竹醋液和丙烯酰胺，微波处理，无水乙醇沉降，得到预处理剂；
（2）向废水中加入第一部分预处理剂，通臭氧，处理结束后加入第二部分预处理剂，络合金属离子，形成金属离子络合物；
（3）第一次超滤浓缩，得第一超滤浓缩液和第一透析液，后者作为工业用水回用；
（4）调节第一超滤浓缩液的pH值至2，通过酸化使得第一超滤浓缩液中的金属离子络合物进行解络；
（5）将解络的溶液进行第二次超滤浓缩，得第二超滤浓缩液和第二透析液，预处理剂富集于第二超滤浓缩液中，沉降再生后返回步骤（2）循环使用；
（6）将第二透析液进行反渗透浓缩分离，得到金属离子反渗透浓缩液以及第三透析液，后者作为工业用水回用。
步骤（1）中，硅胶、无机酸水溶液、普鲁兰多糖、竹醋液、丙烯酰胺和无水乙醇的质量体积比为1g：8mL： 0.4g：2mL： 0.3g：5mL；所述无机酸溶液为1mol/L的盐酸溶液。硅胶在无机酸水溶液中回流处理10小时。
步骤（1）中，微波处理的工艺条件为：800W微波处理40分钟。
步骤（2）中，第一部分预处理剂的用量为废水重量的0.2%。通臭氧流量为1.2mg/分钟，通臭氧时间为30分钟。
步骤（2）中，第二部分预处理剂的用量为废水重量的0.2%。加入第二部分预处理剂后静置40分钟。
步骤（3）中的第一次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（4）中，使用质量浓度98%的浓硫酸调节pH。第二次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（5）中，沉降再生的具体方法是：加入无水乙醇沉降，过滤分离，用清水洗涤3次，再用1mol/L的氢氧化钠水溶液浸泡24小时，每隔6小时超声波振荡2分钟，然后用蒸馏水洗涤至中性，过滤，即得。无水乙醇用量为第二超滤浓缩液体积的8%。
步骤（6）中，反渗透浓缩的工艺条件为：压力5MPa，料液浓缩倍数为8倍。
实施例5
一种工业废水处理工艺，具体步骤如下：
（1）硅胶在无机酸水溶液中回流处理，然后加入普鲁兰多糖、竹醋液和丙烯酰胺，微波处理，无水乙醇沉降，得到预处理剂；
（2）向废水中加入第一部分预处理剂，通臭氧，处理结束后加入第二部分预处理剂，络合金属离子，形成金属离子络合物；
（3）第一次超滤浓缩，得第一超滤浓缩液和第一透析液，后者作为工业用水回用；
（4）调节第一超滤浓缩液的pH值至1，通过酸化使得第一超滤浓缩液中的金属离子络合物进行解络；
（5）将解络的溶液进行第二次超滤浓缩，得第二超滤浓缩液和第二透析液，预处理剂富集于第二超滤浓缩液中，沉降再生后返回步骤（2）循环使用；
（6）将第二透析液进行反渗透浓缩分离，得到金属离子反渗透浓缩液以及第三透析液，后者作为工业用水回用。
步骤（1）中，硅胶、无机酸水溶液、普鲁兰多糖、竹醋液、丙烯酰胺和无水乙醇的质量体积比为1g：9mL：0.35g：2.5mL：0.25g：6mL；所述无机酸溶液为1mol/L的盐酸溶液。硅胶在无机酸水溶液中回流处理9小时。
步骤（1）中，微波处理的工艺条件为：1000W微波处理35分钟。
步骤（2）中，第一部分预处理剂的用量为废水重量的0.25%。通臭氧流量为1.1mg/分钟，通臭氧时间为35分钟。
步骤（2）中，第二部分预处理剂的用量为废水重量的0.15%。加入第二部分预处理剂后静置45分钟。
步骤（3）中的第一次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（4）中，使用质量浓度98%的浓硫酸调节pH。第二次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（5）中，沉降再生的具体方法是：加入无水乙醇沉降，过滤分离，用清水洗涤3次，再用1mol/L的氢氧化钠水溶液浸泡24小时，每隔6小时超声波振荡2分钟，然后用蒸馏水洗涤至中性，过滤，即得。无水乙醇用量为第二超滤浓缩液体积的7%。
步骤（6）中，反渗透浓缩的工艺条件为：压力5MPa，料液浓缩倍数为8倍。
对比例1
一种工业废水处理工艺，具体步骤如下：
（1）硅胶在无机酸水溶液中回流处理，然后加入竹醋液和丙烯酰胺，微波处理，无水乙醇沉降，得到预处理剂；
（2）向废水中加入第一部分预处理剂，通臭氧，处理结束后加入第二部分预处理剂，络合金属离子，形成金属离子络合物；
（3）第一次超滤浓缩，得第一超滤浓缩液和第一透析液，后者作为工业用水回用；
（4）调节第一超滤浓缩液的pH值至1，通过酸化使得第一超滤浓缩液中的金属离子络合物进行解络；
（5）将解络的溶液进行第二次超滤浓缩，得第二超滤浓缩液和第二透析液，预处理剂富集于第二超滤浓缩液中，沉降再生后返回步骤（2）循环使用；
（6）将第二透析液进行反渗透浓缩分离，得到金属离子反渗透浓缩液以及第三透析液，后者作为工业用水回用。
步骤（1）中，硅胶、无机酸水溶液、竹醋液、丙烯酰胺和无水乙醇的质量体积比为1g：9mL：2.5mL：0.25g：6mL；所述无机酸溶液为1mol/L的盐酸溶液。硅胶在无机酸水溶液中回流处理9小时。
步骤（1）中，微波处理的工艺条件为：1000W微波处理35分钟。
步骤（2）中，第一部分预处理剂的用量为废水重量的0.25%。通臭氧流量为1.1mg/分钟，通臭氧时间为35分钟。
步骤（2）中，第二部分预处理剂的用量为废水重量的0.15%。加入第二部分预处理剂后静置45分钟。
步骤（3）中的第一次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（4）中，使用质量浓度98%的浓硫酸调节pH。第二次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（5）中，沉降再生的具体方法是：加入无水乙醇沉降，过滤分离，用清水洗涤3次，再用1mol/L的氢氧化钠水溶液浸泡24小时，每隔6小时超声波振荡2分钟，然后用蒸馏水洗涤至中性，过滤，即得。无水乙醇用量为第二超滤浓缩液体积的7%。
步骤（6）中，反渗透浓缩的工艺条件为：压力5MPa，料液浓缩倍数为8倍。
对比例2
一种工业废水处理工艺，具体步骤如下：
（1）硅胶在无机酸水溶液中回流处理，然后加入竹醋液和丙烯酰胺，微波处理，无水乙醇沉降，得到预处理剂；
（2）向废水中加入第一部分预处理剂，通臭氧，处理结束后加入第二部分预处理剂，络合金属离子，形成金属离子络合物；
（3）第一次超滤浓缩，得第一超滤浓缩液和第一透析液，后者作为工业用水回用；
（4）调节第一超滤浓缩液的pH值至1，通过酸化使得第一超滤浓缩液中的金属离子络合物进行解络；
（5）将解络的溶液进行第二次超滤浓缩，得第二超滤浓缩液和第二透析液，预处理剂富集于第二超滤浓缩液中，沉降再生后返回步骤（2）循环使用；
（6）将第二透析液进行反渗透浓缩分离，得到金属离子反渗透浓缩液以及第三透析液，后者作为工业用水回用。
步骤（1）中，硅胶、无机酸水溶液、普鲁兰多糖、丙烯酰胺和无水乙醇的质量体积比为1g：9mL：0.35g： 0.25g：6mL；所述无机酸溶液为1mol/L的盐酸溶液。硅胶在无机酸水溶液中回流处理9小时。
步骤（1）中，微波处理的工艺条件为：1000W微波处理35分钟。
步骤（2）中，第一部分预处理剂的用量为废水重量的0.25%。通臭氧流量为1.1mg/分钟，通臭氧时间为35分钟。
步骤（2）中，第二部分预处理剂的用量为废水重量的0.15%。加入第二部分预处理剂后静置45分钟。
步骤（3）中的第一次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（4）中，使用质量浓度98%的浓硫酸调节pH。第二次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（5）中，沉降再生的具体方法是：加入无水乙醇沉降，过滤分离，用清水洗涤3次，再用1mol/L的氢氧化钠水溶液浸泡24小时，每隔6小时超声波振荡2分钟，然后用蒸馏水洗涤至中性，过滤，即得。无水乙醇用量为第二超滤浓缩液体积的7%。
步骤（6）中，反渗透浓缩的工艺条件为：压力5MPa，料液浓缩倍数为8倍。
对比例3
一种工业废水处理工艺，具体步骤如下：
（1）硅胶在无机酸水溶液中回流处理，然后加入普鲁兰多糖、竹醋液和丙烯酰胺，微波处理，无水乙醇沉降，得到预处理剂；
（2）向废水中加入预处理剂，络合金属离子，形成金属离子络合物；
（3）第一次超滤浓缩，得第一超滤浓缩液和第一透析液，后者作为工业用水回用；
（4）调节第一超滤浓缩液的pH值至1，通过酸化使得第一超滤浓缩液中的金属离子络合物进行解络；
（5）将解络的溶液进行第二次超滤浓缩，得第二超滤浓缩液和第二透析液，预处理剂富集于第二超滤浓缩液中，沉降再生后返回步骤（2）循环使用；
（6）将第二透析液进行反渗透浓缩分离，得到金属离子反渗透浓缩液以及第三透析液，后者作为工业用水回用。
步骤（1）中，硅胶、无机酸水溶液、普鲁兰多糖、竹醋液、丙烯酰胺和无水乙醇的质量体积比为1g：9mL：0.35g：2.5mL：0.25g：6mL；所述无机酸溶液为1mol/L的盐酸溶液。硅胶在无机酸水溶液中回流处理9小时。
步骤（1）中，微波处理的工艺条件为：1000W微波处理35分钟。
步骤（2）中，预处理剂的用量为废水重量的0.15%。加入预处理剂后静置45分钟。
步骤（3）中的第一次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（4）中，使用质量浓度98%的浓硫酸调节pH。第二次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（5）中，沉降再生的具体方法是：加入无水乙醇沉降，过滤分离，用清水洗涤3次，再用1mol/L的氢氧化钠水溶液浸泡24小时，每隔6小时超声波振荡2分钟，然后用蒸馏水洗涤至中性，过滤，即得。无水乙醇用量为第二超滤浓缩液体积的7%。
步骤（6）中，反渗透浓缩的工艺条件为：压力5MPa，料液浓缩倍数为8倍。
对比例4
一种工业废水处理工艺，具体步骤如下：
（1）硅胶在无机酸水溶液中回流处理，然后加入普鲁兰多糖、竹醋液和丙烯酰胺，90℃加热处理35分钟，无水乙醇沉降，得到预处理剂；
（2）向废水中加入第一部分预处理剂，通臭氧，处理结束后加入第二部分预处理剂，络合金属离子，形成金属离子络合物；
（3）第一次超滤浓缩，得第一超滤浓缩液和第一透析液，后者作为工业用水回用；
（4）调节第一超滤浓缩液的pH值至1，通过酸化使得第一超滤浓缩液中的金属离子络合物进行解络；
（5）将解络的溶液进行第二次超滤浓缩，得第二超滤浓缩液和第二透析液，预处理剂富集于第二超滤浓缩液中，沉降再生后返回步骤（2）循环使用；
（6）将第二透析液进行反渗透浓缩分离，得到金属离子反渗透浓缩液以及第三透析液，后者作为工业用水回用。
步骤（1）中，硅胶、无机酸水溶液、普鲁兰多糖、竹醋液、丙烯酰胺和无水乙醇的质量体积比为1g：9mL：0.35g：2.5mL：0.25g：6mL；所述无机酸溶液为1mol/L的盐酸溶液。硅胶在无机酸水溶液中回流处理9小时。
步骤（2）中，第一部分预处理剂的用量为废水重量的0.25%。通臭氧流量为1.1mg/分钟，通臭氧时间为35分钟。
步骤（2）中，第二部分预处理剂的用量为废水重量的0.15%。加入第二部分预处理剂后静置45分钟。
步骤（3）中的第一次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（4）中，使用质量浓度98%的浓硫酸调节pH。第二次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
步骤（5）中，沉降再生的具体方法是：加入无水乙醇沉降，过滤分离，用清水洗涤3次，再用1mol/L的氢氧化钠水溶液浸泡24小时，每隔6小时超声波振荡2分钟，然后用蒸馏水洗涤至中性，过滤，即得。无水乙醇用量为第二超滤浓缩液体积的7%。
步骤（6）中，反渗透浓缩的工艺条件为：压力5MPa，料液浓缩倍数为8倍。
试验例
以某印染企业的废水为例，进水水质情况：化学需氧量（COD）浓度为7433mg/L，氨氮（NH3-N）浓度为800mg/L，金属离子（包括铬、锰等所有金属离子）含量为40000mg/L，分别采用实施例1～5和对比例1～4的废水处理工艺进行处理，第一透析液和第三透析液水质情况见表1。其中，处理前金属离子含量采用EDTA络合滴定法检测，处理后金属离子含量采用原子吸收光谱法确定。
表1.第一透析液和第三透析液水质情况
由表1可知，实施例1～5的处理工艺所得第一透析液和第三透析液水质好，满足工业用水要求，可直接回用。对比例1在步骤（1）中略去普鲁兰多糖，对比例2在步骤（1）中略去竹醋液，对比例3步骤（2）中略去通臭氧处理步骤，对比例4步骤（1）中微波处理替换为90℃加热处理35分钟，COD和NH3-N水平明显劣于实施例1～5，对比例1、2和4的金属离子含量也较高。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种工业废水处理工艺，其特征在于，具体步骤如下：
（1）硅胶在无机酸水溶液中回流处理，然后加入普鲁兰多糖、竹醋液和丙烯酰胺，微波处理，无水乙醇沉降，得到预处理剂；
（2）向废水中加入第一部分预处理剂，通臭氧，处理结束后加入第二部分预处理剂，络合金属离子，形成金属离子络合物；
（3）第一次超滤浓缩，得第一超滤浓缩液和第一透析液，后者作为工业用水回用；
（4）调节第一超滤浓缩液的pH值至1～2，通过酸化使得第一超滤浓缩液中的金属离子络合物进行解络；
（5）将解络的溶液进行第二次超滤浓缩，得第二超滤浓缩液和第二透析液，预处理剂富集于第二超滤浓缩液中，沉降再生后返回步骤（2）循环使用；
（6）将第二透析液进行反渗透浓缩分离，得到金属离子反渗透浓缩液以及第三透析液，后者作为工业用水回用。
2.根据权利要求1所述的一种工业废水处理工艺，其特征在于，步骤（1）中，硅胶、无机酸水溶液、普鲁兰多糖、竹醋液、丙烯酰胺和无水乙醇的质量体积比约为1g：8～10mL：0.3～0.4g：2～3mL：0.2～0.3g：5～8mL；所述无机酸溶液为1mol/L的盐酸溶液。
3.根据权利要求1所述的一种工业废水处理工艺，其特征在于，硅胶在无机酸水溶液中回流处理8～10小时。
4.根据权利要求1所述的一种工业废水处理工艺，其特征在于，步骤（1）中，微波处理的工艺条件为：800～1000W微波处理30～40分钟。
5.根据权利要求1所述的一种工业废水处理工艺，其特征在于，步骤（2）中，第一部分预处理剂的用量为废水重量的0.2～0.3%。
6.根据权利要求1所述的一种工业废水处理工艺，其特征在于，步骤（2）中，通臭氧流量为1～1.2mg/分钟，通臭氧时间为30～40分钟。
7.根据权利要求1所述的一种工业废水处理工艺，其特征在于，步骤（2）中，第二部分预处理剂的用量为废水重量的0.1～0.2%。
8.根据权利要求1所述的一种工业废水处理工艺，其特征在于，步骤（3）中的第一次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
9.根据权利要求1所述的一种工业废水处理工艺，其特征在于，步骤（4）中的第二次超滤浓缩使用的超滤膜为截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超滤工艺条件为：室温，进压0.5MPa，出压0.2MPa。
10.根据权利要求1所述的一种工业废水处理工艺，其特征在于，步骤（6）中，反渗透浓缩的工艺条件为：压力5MPa，料液浓缩倍数为8倍。
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