CN110937762A

CN110937762A - 一种含pva退浆印染废水预处理方法

Info

Publication number: CN110937762A
Application number: CN201911369683.7A
Authority: CN
Inventors: 王俊; 李宾宾; 段文杰; 崔俊峰; 田振邦; 杜昭; 赵亮
Original assignee: Institute of Chemistry Henan Academy of Sciences Co Ltd
Current assignee: Institute of Chemistry Henan Academy of Sciences Co Ltd
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2019-12-26
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2039-12-26
Also published as: CN110937762B

Abstract

本发明公开了一种含PVA退浆印染废水预处理方法，涉及纺织印染废水处理技术领域。具体包括：S1、在含PVA退浆印染废水中分别加入木质素磺酸盐、丙烯酰胺、过硫酸铵，混合反应，即得废水混合物；S2、将S1废水混合物排入1级混合反应沉淀池，用硫酸调节pH，加入硫酸亚铁反应，用硫酸或碱调节pH，再加入PAM反应，并在沉淀池内沉淀，沉淀后的出水排入2级混合反应沉淀池；S3、在2级混合反应沉淀池内用碱调节pH，并在反应池内曝气反应1‑2h，加入高铁酸盐、PAM反应，并在沉淀池内沉淀。本发明提供的方法对PVA退浆印染废水中COD的去除率达55％，削减进入生化处理系统的有机物负荷，利于废水后续的生化处理及达标排放。

Description

一种含PVA退浆印染废水预处理方法

技术领域

本发明涉及纺织印染废水处理技术领域，具体涉及一种含PVA退浆印染废水预处理方法。

背景技术

纺织业作为传统行业在为我国经济发展做出杰出贡献的同时，也产生了大量的纺织废水，其废水排放量及COD排放量均占工业废水排放总量的10％以上。染整加工是纺织工业产业链中高技术含量环节之一，也是纺织印染污染最严重的环节，其废水排放量占纺织印染工业总排放量的80％。其中，退浆废水产生的COD负荷量约占印染废水COD总量的50％。

聚乙烯醇(PVA)具有良好的黏附性、浆膜强韧性和耐磨性，在纺织工业中得到广泛应用，尤其用于浆纱过程的浆料中，并在退浆过程中产生含有大量PVA退浆印染废水，同时，在退浆印染废水中含有浆料中的分解物、纤维屑、酶及碱类等污染物。PVA退浆印染废水具有水温高、水质和水量变化大、有机物浓度高(COD_Cr 8000-16000mg/L)、pH高(pH 10-13)、可生化性差(B/C小于0.1)、含残留双氧水等特点，属典型的难降解工业废水。此外，PVA排入水体后还会加快底泥中重金属的释放与迁移，对生态环境造成恶劣影响。目前，含PVA退浆印染废水处理方面方法有絮凝沉淀、铁碳微电解、臭氧氧化、零价铁Fenton工艺、高效菌降解等，但这些工艺往往存在运行成本高、处理效果差、污泥产量大、运行不稳定等不足，尤其采用Fenton氧化+混凝沉淀方法对PVA退浆印染废水处理效果最佳，COD去除率才能达到40％。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种含PVA退浆印染废水预处理方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

包括以下步骤：

S1、在PVA退浆印染废水中分别加入木质素磺酸盐、丙烯酰胺、过硫酸铵，混合反应，即得废水混合物；

S2、将S1废水混合物排入1级混合反应沉淀池，在混合反应池内用硫酸调节pH至5-7后，加入硫酸亚铁混合、反应，继续用硫酸或碱调节pH至4-5后，再加入PAM混合、反应，并在沉淀池内沉淀，将沉淀后污泥排入污泥浓缩池，沉淀后的出水排入2级混合反应沉淀池；

S3、在2级混合反应沉淀池内用碱调节pH至7-9后，并在反应池内曝气反应1-2h，继续依次加入高铁酸盐、PAM，混合、反应，并在沉淀池内沉淀，将沉淀后污泥排入污泥浓缩池，沉淀后的出水排入后续厌氧-好氧生化处理系统。

优选的，所述废水混合物可先排入调节池后，再通过调节池排入1级混合反应沉淀池。

优选的，将所述污泥浓缩池的上清液与1级混合反应沉淀池出水混合，进入2级混合反应沉淀池，循环处理，并将浓缩后的污泥经调理、脱水后外运处置。

优选的，所述木质素磺酸盐加入量为800-1600mg/L、丙烯酰胺加入量为40-80mg/L、过硫酸铵加入量为2-4mg/L。

优选的，所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、木质素磺酸镁中的一种或多种。

优选的，所述硫酸亚铁为工业级，加入量为0.5-3g/L。

优选的，在S2和S3中，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙中的一种或多种。

优选的，在S2和S3中，所述碱氢氧化钙、氧化钙一种或两种。

优选的，在S2和S3中，所述PAM均为含PAM质量分数为0.1-0.3％的水溶液，加入量均以PAM计量为1-3mg/L。

优选的，所述高铁酸盐为高铁酸钠、高铁酸钾中的一种或两种，加入量为0.5-1.0g/L。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

(1)本发明提供的一种含PVA退浆印染废水预处理方法主要应用于从退浆机排出的水温一般在40-70℃的退浆废水，通过向含PVA退浆印染废水中加入木质素磺酸盐、丙烯酰胺，在过硫酸铵存在下、且40-70℃温度下，木质素磺酸盐、丙烯酰胺与PVA发生交联反应，形成长链状、网状高分子聚合物，利于混凝去除，提高对废水中PVA及COD的去除率。同时，木质素磺酸盐、丙烯酰胺中含有的胺基、羧基等官能团对碳酸钙结垢具有一定的抑制作用，可减轻含PVA退浆废水在混合反应容器及管道中垢的形成，利于系统长期稳定运行。

(2)由于含PVA退浆印染废水中含有残余双氧水，在酸性条件下硫酸亚铁的加入，形成Fenton或类Fenton反应体系，提高双氧水的氧化分解能力，氧化分解废水中部分有机物及COD，当调节pH至4-5时，硫酸亚铁及Fenton反应后的Fe³⁺均为优良的絮凝剂，可混凝沉淀去除废水中的胶体、悬浮物(SS)、COD。同时，酸性条件下，木质素磺酸盐反应生产不溶于水的木质素，以及加入的氢氧化钙、氧化钙中的钙离子与硫酸根反应生产不溶于水的硫酸钙，水不溶物的生成可提高混凝沉淀时对废水中胶体、SS、COD的协同沉淀去除效果，提高对COD的去除率。

(3)调节pH至7-9时，曝气反应将废水中的Fe²⁺氧化为Fe³⁺；高铁酸盐将废水中残留的Fe²⁺氧化为Fe³⁺，并氧化分解部分有机物及COD，高铁酸盐反应后生成Fe³⁺，Fe³⁺进一步生成氢氧化铁胶体，混凝沉淀去除废水中的COD、SS，进一步提高对COD的去除率。

(4)本发明提供的方法对PVA退浆印染废水中COD的去除率达55％，相比现有方法提高15％以上，削减进入生化处理系统的有机物负荷，提高废水可生化性，减少生化处理系统的占地面积及处理费用。经厌氧-好氧处理，对COD去除率达96％以上，生化出水COD_Cr＜180mg/L。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。

实施例1

一种含PVA退浆印染废水预处理方法，包括以下步骤：

S1、在含PVA退浆印染废水中分别加入木质素磺酸盐、丙烯酰胺、过硫酸铵，混合反应，即得废水混合物，并排入调节池。

其中：废水COD_Cr 8600mg/L，木质素磺酸钙加入量为860mg/L、丙烯酰胺加入量为43mg/L、过硫酸铵加入量为2.1mg/L。

S2、控制调节池出水进入1级混合反应沉淀池，在混合反应池内，依次加硫酸调pH5-7；加硫酸亚铁0.5g/L，混合、反应；加硫酸调pH 4-5；加质量分数0.1％的聚丙烯酰胺(PAM)水溶液2ml/L，混合、反应；之后于沉淀池内沉淀，沉淀污泥排入污泥浓缩池，沉淀出水进入2级混合反应沉淀池；

S3、在2级混合反应沉淀池内，加氧化钙调pH 7-9，于反应池内曝气反应1h，反应池出水依次加入高铁酸钠0.5g/L、质量分数为0.1％的PAM水溶液2ml/L，混合、反应，于沉淀池内沉淀。沉淀污泥进入污泥浓缩池；沉淀出水COD_Cr 3800mg/L，进入后续厌氧-好氧生化处理系统，生化出水COD_Cr 144mg/L，去除率96.21％。

S4、污泥浓缩池上清液与1级混合反应沉淀池出水混合，进入2级混合反应沉淀池，循环处理。浓缩污泥经浓缩、调理、脱水后外运处置。

实施例2

一种含PVA退浆印染废水预处理方法，包括以下步骤：

其中：废水COD_Cr 15800mg/L，木质素磺酸钙加入量为1580mg/L、丙烯酰胺加入量为79mg/L、过硫酸铵加入量为3.9mg/L。

S2、控制调节池出水进入1级混合反应沉淀池，在混合反应池内，依次加硫酸调pH5-7；加硫酸亚铁3g/L，混合、反应；加硫酸调pH 4-5；加质量分数0.2％的PAM水溶液1ml/L，混合、反应；之后于沉淀池内沉淀，沉淀污泥排入污泥浓缩池，沉淀出水进入2级混合反应沉淀池；

S3、在2级混合反应沉淀池内，加氧化钙调pH 7-9，于反应池内曝气反应2h，反应池出水依次加入高铁酸钠1g/L、质量分数0.2％的PAM水溶液1ml/L，混合、反应，于沉淀池内沉淀，沉淀污泥进入污泥浓缩池；沉淀出水COD_Cr 6794mg/L，进入后续厌氧-好氧生化处理系统，生化出水COD_Cr 176mg/L，去除率97.41％。

S4、污泥浓缩池上清液与1级混合反应沉淀池出水混合，进入2级混合反应沉淀池，循环处理；浓缩污泥经浓缩、调理、脱水后外运处置。

实施例3

一种含PVA退浆印染废水预处理方法，包括以下步骤：

其中：废水COD_Cr 11200mg/L，木质素磺酸钙加入量为1120mg/L、丙烯酰胺加入量为56mg/L、过硫酸铵加入量为3mg/L。

S2、控制调节池出水进入1级混合反应沉淀池，在混合反应池内，依次加硫酸调pH5-7；加硫酸亚铁1.5g/L，混合、反应；加硫酸调pH 4-5；加质量分数0.2％的PAM水溶液1ml/L，混合、反应；之后于沉淀池内沉淀，沉淀污泥排入污泥浓缩池，沉淀出水进入2级混合反应沉淀池；

S3、在2级混合反应沉淀池内，加氧化钙调pH 7-9，于反应池内曝气反应1.5h。反应池出水依次加入高铁酸钠0.7g/L、质量分数0.2％的PAM水溶液1ml/L，混合、反应，于沉淀池内沉淀，沉淀污泥进入污泥浓缩池；沉淀出水COD_Cr 4700mg/L，进入后续厌氧-好氧生化处理系统，生化出水COD_Cr 164mg/L，去除率96.51％。

S4、污泥浓缩池上清液与1级混合反应沉淀池出水混合，进入2级混合反应沉淀池，循环处理，浓缩污泥经浓缩、调理、脱水后外运处置。

通过实施例1～3可以看出，通过本发明的方法预处理含PVA退浆印染废水，COD去除率达55％以上。经后续厌氧-好氧生化处理后，COD_Cr＜180mg/L，去除率达96％以上，满足《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)中间接排放COD_Cr≤200mg/L的限值要求。

需要说明的是，本发明权利要求书中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选实施例及其效果，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在含PVA退浆印染废水中分别加入木质素磺酸盐、丙烯酰胺、过硫酸铵，混合反应，即得废水混合物；

2.根据权利要求1所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，所述废水混合物可先排入调节池后，再通过调节池排入1级混合反应沉淀池。

3.根据权利要求1所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，将所述污泥浓缩池的上清液与1级混合反应沉淀池出水混合，进入2级混合反应沉淀池，循环处理，并将浓缩后的污泥经调理、脱水后外运处置。

4.根据权利要求1所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，所述木质素磺酸盐加入量为800-1600mg/L、丙烯酰胺加入量为40-80mg/L、过硫酸铵加入量为2-4mg/L。

5.根据权利要求1或4所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，所述木质素磺酸盐包括木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、木质素磺酸镁中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，所述硫酸亚铁为工业级，加入量为0.5-3g/L。

7.根据权利要求1所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，在S2和S3中，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，在S2和S3中，所述碱氢氧化钙、氧化钙一种或两种。

9.根据权利要求1所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，在S2和S3中，所述PAM均为质量分数为0.1-0.3％的PAM水溶液，加入量均以PAM计量为1-3mg/L。

10.根据权利要求1所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，所述高铁酸盐包括高铁酸钠、高铁酸钾中的一种或两种，加入量为0.5-1.0g/L。