CN109824199B - 一种含次氯酸钠、pvp的高cod膜生产废水的处理方法 - Google Patents

一种含次氯酸钠、pvp的高cod膜生产废水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含次氯酸钠、PVP的高COD膜生产废水的处理方法，所述方法包括如下步骤：(1)将膜生产废水加热，搅拌的条件下加入片碱；(2)向废水中接入曝气装置，以硫酸吸收氨气制取硫酸铵；(3)冷却过滤；(4)将步骤(3)产生的滤液用盐酸调节pH至弱酸性，加入双氧水，以铁板作阳极，高效石墨气体扩散电极作阴极，以电芬顿的方法氧化剩余的有机物，加热去除过剩的双氧水，得到微黄色的氯化钠溶液；(5)对步骤(4)制得的氯化钠溶液进行减压浓缩，离心得到白色的氯化钠晶体。本发明具有工艺简单，可将废水中的COD去除使废水资源化，而能够规模化生产的特点。

Description

一种含次氯酸钠、PVP的高COD膜生产废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水资源化处理技术领域，尤其是涉及一种含次氯酸钠、PVP的高COD膜生产废水的处理方法。
背景技术
PVDF膜即聚偏二氟乙烯是一种常见的污水处理膜，主要用于污水的前处理，清除污水中的大分子有机物及一些细菌、泥沙等。在制备PVDF高分子材料时，添加PVP来改善膜的孔径大小与分布，而保留在膜壁及膜孔中的PVP会导致膜材料的疏水性降低，所以需要通过次氯酸钠水洗来去除残余的PVP。由此产生的废水中含有大量的次氯酸钠、PVP及其余的有机物，PVP分散在次氯酸钠水溶液中，由于其稳定的性质，目前的有机物去除方法，如芬顿法，离子交换法，活性炭吸附法等无法将PVP从溶液中去除，所以需要一种更为有效的方法来处理此种废水。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种含次氯酸钠、PVP的高COD膜生产废水的处理方法。本发明具有工艺简单，可将废水中的COD去除使废水资源化，而能够规模化生产的特点。
本发明的技术方案如下：
一种含次氯酸钠、PVP的高COD膜生产废水的处理方法，所述方法包括如下步骤：
（1）将膜生产废水加热，并在搅拌的条件下加入片碱至强碱性，反应过程中有胶状物质及有机胺产生，有机胺与碱反应产生氨气；
（2）向废水中接入曝气装置，以硫酸吸收氨气制取硫酸铵；
（3）冷却过滤，滤液进入步骤（4），滤渣为黄色胶状物质，收集滤渣进行灼烧处理；
（4）将步骤（3）产生的滤液用盐酸调节pH至弱酸性，缓慢向溶液中加入双氧水，与溶液中的次氯酸钠反应生成氯化钠；以铁板作阳极，高效石墨气体扩散电极作阴极，以电芬顿的方法氧化剩余的有机物，电解后调节pH至中性加热去除剩余双氧水，得到微黄色的氯化钠溶液；
（5）对步骤（4）制得的氯化钠溶液进行减压浓缩，离心得到白色的氯化钠晶体，馏分可直接排放，回水回用。
步骤（1）中所述废水加热的温度为120-130℃，加入片碱量为废液中有机物质量的1-1.1倍，投加时间2-3h。
步骤（2）中所述曝气过程的温度为70-80℃，产生的气体以80%硫酸吸收。
步骤（3）中所述冷却温度为30-40℃时过滤。
步骤（3）中所述灼烧的条件为：在温度500-600℃于高温煅烧炉中灼烧，灼烧时间2-3h，灼烧后残渣质量为进入煅烧炉胶状物质质量的0.1-0.3%。
步骤（4）中所述盐酸浓度为33wt%，调节pH至3-4。
步骤（4）中所述双氧水为50wt%的双氧水，添加量为进入电解步骤的电解液体积的1-3%，电解时间5-6h，电解后调节pH为5-6，加热温度60-80℃去除剩余的双氧水。
步骤（5）中所述浓缩温度为90-95℃，压力为-0.08MPa~-0.085MPa，浓缩时间3-4h。
本发明有益的技术效果在于：
本发明工艺成熟，操作简单，环环相扣，可大规模生产；且反应无有毒物质及废水产生，基本无安全风险；
本发明反应最终为高纯度的氯化钠晶体，符合工业级氯化钠的标准
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图；
图2为实施例1产生胶体的图片；
图3为实施例1制得成品氯化钠的图片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1
一种含次氯酸钠、PVP的高COD膜生产废水的处理方法，所述方法包括如下步骤：
（1）将1吨该废水打入反应釜，该废水氯含量为80g/L，COD为141g/L，开启搅拌装置，加热至120℃，缓慢加入片碱142kg，投加时间为2.5h，溶液中出现大量的有机胶体，并伴随氨氮气味产生，此时溶液pH为12.5；
（2）开启曝气及加热装置，保持温度在70℃，曝气至后无氨氮气味产生；
（3）待溶液冷却至30℃时，过滤，得到微黄色的溶液0.85吨，胶状物质130kg，胶状物质在500℃下灼烧2h，得到残渣0.13kg，收集委外处理。
（4）在步骤（3）制得的滤液中加33wt%盐酸调节pH至3.5，反应时间1h，加热至50℃，以50wt%双氧水17L进行电芬顿氧化处理，时间为5.5h，加片碱调节pH为5，加热至60℃去除双氧水，得到微黄色的氯化钠溶液，经测量COD为0.81g/L；
（5）在温度90℃，压力（-0.08MPa)下浓缩，离心得到白色的氯化钠晶体，测量其纯度为98.2%，符合国家标准。
实施例2
一种含次氯酸钠、PVP的高COD膜生产废水的处理方法，所述方法包括如下步骤：
（1）将1吨该废水打入反应釜，该废水COD为130g/L，开启搅拌装置，加热至125℃，缓慢加入片碱137kg，投加时间为2h，溶液中出现大量的有机胶体，并伴随氨氮气味产生，此时溶液pH为13.1；
（2）开启曝气及加热装置，保持温度在75℃，曝气至无氨氮气味产生；
（3）待溶液冷却至35℃时，过滤，得到微黄色的溶液0.87吨，胶状物质127kg，胶状物质在560℃下灼烧2.5h，得到残渣0.19kg，收集委外处理；
（4）在步骤（3）所得的滤液中加33wt%盐酸调节pH至3，反应时间1.5h，加热至50℃，以50wt%双氧水10L进行电芬顿氧化处理，时间为5h，加片碱调节pH至5.5，加热至70℃去除溶液中的双氧水，得到微黄色的氯化钠溶液，经测量COD为1.93g/L；
（5）在温度93℃，压力（-0.082MPa)下浓缩，离心得到白色的氯化钠晶体，测量其纯度为98.1%，符合国家标准。
实施例3
一种含次氯酸钠、PVP的高COD膜生产废水的处理方法，所述方法包括如下步骤：
（1）将1吨该废水打入反应釜，该废水COD为160g/L，开启搅拌装置，加热至130℃，缓慢加入片碱176kg，投加时间为3h，溶液中出现大量的有机胶体，并伴随氨氮气味产生，此时溶液pH为13.9；
（2）开启曝气及加热装置，保持温度在80℃，曝气至无氨氮气味产生；
（3）待溶液冷却至40℃时，过滤，得到微黄色的溶液0.84吨，胶状物质147kg，胶状物质在560℃下灼烧2.5h，得到残渣0.7kg，收集委外处理；
（4）在步骤（3）所得的滤液中加33wt%盐酸调节pH至3.9，反应时间2h，加热至50℃，以50wt%双氧水25L进行电芬顿氧化处理，时间为6h，加片碱调节pH至6，加热至80℃去除剩余的双氧水，得到微黄色的氯化钠溶液，经测量COD为1.79g/L；
（5）在温度95℃，压力（-0.085MPa)下浓缩，离心得到白色的氯化钠晶体，测量其纯度为98.1%，符合国家标准。

Claims (6)

1.一种含次氯酸钠、PVP的高COD膜生产废水的处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）将膜生产废水加热，并在搅拌的条件下加入片碱至强碱性，反应过程中有胶状物质及有机胺产生，有机胺与碱反应产生氨气；所述废水加热的温度为120-130℃，加入片碱量为废液中有机物质量的1-1.1倍，投加时间2-3h；
（2）向废水中接入曝气装置，以硫酸吸收氨气制取硫酸铵；
（3）冷却过滤，滤液进入步骤（4），滤渣为黄色胶状物质，收集滤渣进行灼烧处理；
（4）将步骤（3）产生的滤液用盐酸调节pH至3-4，缓慢向溶液中加入双氧水，与溶液中的次氯酸钠反应生成氯化钠；以铁板作阳极，高效石墨气体扩散电极作阴极，以电芬顿的方法氧化剩余的有机物，电解后调节pH至5-6加热去除剩余双氧水，得到微黄色的氯化钠溶液；所述双氧水为50wt%的双氧水，添加量为进入电解步骤的电解液体积的1-3%，电解时间5-6h，加热温度60-80℃去除剩余的双氧水；
（5）对步骤（4）制得的氯化钠溶液进行减压浓缩，离心得到白色的氯化钠晶体，馏分直接排放，回水回用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中所述曝气过程的温度为70-80℃，产生的气体以80%硫酸吸收。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中所述冷却温度为30-40℃时过滤。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中所述灼烧的条件为：在温度500-600℃于高温煅烧炉中灼烧，灼烧时间2-3h，灼烧后残渣质量为进入煅烧炉胶状物质质量的0.1-0.3%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中所述盐酸浓度为33wt%。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（5）中所述浓缩温度为90-95℃，压力为-0.08MPa~-0.085MPa，浓缩时间3-4h。
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