CN112479495A - 一种蜡染浓浆废水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种蜡染浓浆废水处理方法，包括预处理、络合萃取、萃取剂再生、氧化降解和生化处理步骤。本发明采用络合萃取法去除污水中的部分有机物，选择三烷基胺作为络合剂，废水中发色有机物和苯胺均可绝大部分萃入有机相。通过调整工艺条件，控制再生温度，避免了再生失败现象的发生。通过氧化降解法处理络合萃取产生的浓水相，在中温中压条件下，利用高性能催化剂的催化作用使待处理物料中的各类有机物分子发生断键、重组、异构化等裂化与裂解反应过程，生成污染能力较低的各类产物。此后将处理后的污水进行生化处理，使其达到排放标准。
Description
技术领域
本发明属于蜡染行业生产工艺领域，尤其涉及一种蜡染浓浆废水处理方法。
背景技术
真蜡蜡染花布是一种用松香、石蜡、蜂蜡等作为防印介质的印花产品。蜡防印花废水是织物在进行蜡防印花、皂洗等过程中产生的废水的统称。在印花及蒸化后，未反应的染料、水解染料、糊料，助剂、染料及助剂当中含有的杂质等从织物表面脱除进入印花废水中，其成分非常复杂。针对印染废水的处理问题，现有的处理技术主要依次通过物化处理、生化处理对印染废水处理，从而降解有害物质，达到排放标准。但一些染料本身或者水解后含有苯胺结构,致使印花废水的色度高，由于苯胺等结构的污染物具有一定的生物抑制性，因此难以通过生化法直接去除。
发明内容
本发明针对蜡染浓浆废水难以处理的技术问题，提出一种可有效处理蜡染浓浆废水，降低污水处理成本的处理方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种蜡染浓浆废水处理方法，包括以下步骤：
a预处理：将废水经过滤设备过滤去除棉絮等杂质，去除其中的油类、石油烃类物质，调节废水PH值至3-4；
b络合萃取：将络合剂和稀释剂按体积比7-13:39混合均匀，得萃取剂，其中络合剂为三烷基胺，稀释剂为醋酸丁酯；将萃取剂加入至预处理后的废水内反应30-90分钟，得到负载萃取液和低苯胺废水；
c萃取剂再生：将步骤b处理后得到的萃取液加入至再生装置中，并加入质量百分浓度8-15％的碱液，按体积比碱液：负载萃取液＝1:5，45℃-70℃下反应30-60分钟，两相平衡后，分离出浓水相得到再生萃取剂；
d氧化降解：将经步骤c分理出的浓水相泵入催化反应器内进行氧化降解，采用CuO/γ-Al2O3负载催化剂，反应温度为170℃-240℃，反应压力为3.0MPa-4.5Mpa，降解后进行气液分离，产生的气体经尾气处理设备处理后外排；
e生化处理：将步骤b处理后低苯胺废水和步骤d处理后的废水调节PH值到6-7.2后，排入到生化池内，连续曝气后在好氧菌的作用下对水体内的有机物进行分解；
作为优选，步骤c中：反应温度为220℃-240℃。
作为优选，步骤e前还包括除盐处理步骤，即将废水经膜过滤去除废水中的盐。
作为优选，步骤d降解后气液分离后的液体先泵入热交换器内与待进行氧化降解的污水进行热交换。
作为优选，步骤d中CuO/γ-Al2O3负载催化剂Cu负载量为4％，催化剂添加量为2-6g/L。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
采用络合萃取法去除污水中的部分有机物，选择三烷基胺作为络合剂，废水中发色有机物和苯胺均可绝大部分萃入有机相。
通过调整工艺条件，控制再生温度，避免了再生失败现象的发生。
通过氧化降解法处理络合萃取产生的浓水相，在中温中压条件下，利用高性能催化剂的催化作用使待处理物料中的各类有机物分子发生断键、重组、异构化等裂化与裂解反应过程，生成污染能力较低的各类产物。此后将处理后的污水进行生化处理，使其达到排放标准。
该方法处理蜡染浓浆废水处理效率高，运行成本低，适合生产应用。
附图说明
图1为本发明蜡染浓浆废水处理方法的工艺流程图；
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图和实施例做具体说明。
实施例：
本实施例中所用废水均取自本公司生产纯棉蜡防印花产品的某时间段污水处理厂中调节池，外观棕色，pH值为11，COD 6920mg/L，苯胺6.08mg/L，色度12000倍。
一种蜡染浓浆废水处理方法，如图1所示，包括以下步骤：
a预处理：
将废水经过滤设备过滤去除棉絮等杂质，去除其中的油类、石油烃类物质，通过酸罐逐渐滴加硫酸溶液，调节印染废水PH值至3.5。由于印染废水是在染整、染洗过程中排出的，其中含有较多的絮状悬浮物，该类物质不溶于水，须要分离出来，避免损伤设备内机泵或造成管道堵塞等问题，严重影响设备稳定性和安全性，经过滤可以滤除废水中的不溶物；另外废水中含有少量油类/石油烃类等物质，也要去除。并且将废水PH值至3.5，为后续络合萃取步骤提供适应的反应环境。
b络合萃取：
将占总体积20％的三烷基胺和80％的醋酸丁酯混合均匀，配制成萃取剂。将萃取剂与pH值为3.5的废水按照体积比1：30加入到萃取装置中，调节搅拌30分钟。此后将萃取装置内的液体泵入分离器内静置30分钟后分离出油水相，油相为负载萃取液，水相为低苯胺废水。
c萃取剂再生：
将步骤b处理后得到的萃取液与质量分数15％氢氧化钠溶液按照体积1：5泵送入再生装置，再生装置控温50℃，反应30分钟。反应结束后静置30分钟，分离出油相得再生萃取剂，该再生萃取剂可再次用于萃取工艺。其中分离出的浓水相COD最大值约为14万mg/L；色度值最大约为60万倍，苯胺值最大约为5000mg/L，总氮最大值约为5000mg/L，需经氧化降解后才能进行生化处理。
d氧化降解：
将经步骤c分理出的浓水相泵入催化反应器内进行氧化降解，采用CuO/γ-Al2O3负载催化剂，CuO/γ-Al2O3负载催化剂Cu负载量为4％，催化剂添加量为3g/L。反应温度为220℃，反应压力为3.6MPa。降解后进行气液分离，产生的气体经尾气处理设备处理后外排，分离后的液体先泵入热交换器内与待进行氧化降解的污水进行热交换，该处理过程中不产生危废、泥、渣等。
催化剂制备方法为：将γ-Al2O3反复用去离子水清洗后烘干，此后在300℃下活化。Cu(NO3)2与氨水配制成铜氨络合溶液，然后将活化后的γ-Al2O3浸渍在铜氨络合溶液中并搅拌。最后将混合液蒸干，并将固体物在400℃-500℃下焙烧4小时得到该催化剂。该催化剂催化效率降低后可通过煅烧再生，重复利用。
在一定的温度、压力条件下，利用高性能催化剂的催化作用使待处理物料中的各类有机物分子发生断键、重组、异构化等裂化与裂解反应过程，改变分子结构，生成污染能力较低的各类产物。经过氧化降解后，浓水相中的COD转变为VOCs和CO2，N元素以氨氮类形态溶解于处理后的净化水排出，P、S等元素以相应酸盐形态溶解于净化水排出；经检测降解后污水色度去除效率能稳定达到95％以上，COD去除效率40％，苯胺去除效率25％，总氮去除效率45％。
除盐处理：
将将步骤b处理后低苯胺废水和步骤d处理后的废水经膜过滤去除废水中的硫酸钠等盐。
e生化处理：
将步骤b处理后低苯胺废水和步骤d处理后的废水调节PH值到6-7.2后，排入到生化池内，连续曝气后在好氧菌的作用下对水体内的有机物进行分解，经生化处理后的污水达到排放标准。
本发明蜡染浓浆废水处理方法，首先采用络合萃取法去除污水中的部分有机物，选择三烷基胺作为络合剂，废水中发色有机物和苯胺均可绝大部分萃入有机相，通过调整工艺条件，控制再生温度，避免了再生失败现象的发生。进一步通过氧化降解法处理络合萃取产生的浓水相，在中温中压条件下，利用高性能催化剂的催化作用使待处理物料中的各类有机物分子发生断键、重组、异构化等裂化与裂解反应过程，生成污染能力较低的各类产物。中温中压的反应条件，相较于现有技术中的需要高温和高压条件的湿化氧化降解反应，设备成本低，安全性提高。此后将处理后的污水进行生化处理，使其达到排放标准。该方法处理蜡染浓浆废水处理效率高，运行成本低，适合生产应用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种蜡染浓浆废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a预处理：将废水经过滤设备过滤去除棉絮等杂质，去除其中的油类、石油烃类物质，调节废水PH值至3-4；
b络合萃取：将络合剂和稀释剂按体积比7-13:39混合均匀，得萃取剂，其中络合剂为三烷基胺，稀释剂为醋酸丁酯；将萃取剂加入至预处理后的废水内反应30-90分钟，得到负载萃取液和低苯胺废水；
c萃取剂再生：将步骤b处理后得到的萃取液加入至再生装置中，并加入质量百分浓度8-15％的碱液，按体积比碱液：负载萃取液＝1:5，45℃-70℃下反应30-60分钟，两相平衡后，分离出浓水相得到再生萃取剂；
d氧化降解：将经步骤c分理出的浓水相泵入催化反应器内进行氧化降解，采用CuO/γ-Al2O3负载催化剂，反应温度为170℃-240℃，反应压力为3.0MPa-4.5Mpa，降解后进行气液分离，产生的气体经尾气处理设备处理后外排；
e生化处理：将步骤b处理后低苯胺废水和步骤d处理后的废水调节PH值到6-7.2后，排入到生化池内，连续曝气后在好氧菌的作用下对水体内的有机物进行分解。
2.根据权利要求1所述的蜡染浓浆废水处理方法，其特征在于，步骤c中：反应温度为220℃-240℃。
3.根据权利要求2所述的蜡染浓浆废水处理方法，其特征在于：步骤e前还包括除盐处理步骤，即将废水经膜过滤去除废水中的盐。
4.根据权利要求1所述的蜡染浓浆废水处理方法，其特征在于：步骤d降解后气液分离后的液体先泵入热交换器内与待进行氧化降解的污水进行热交换。
5.根据权利要求1所述的蜡染浓浆废水处理方法，其特征在于：步骤d中CuO/γ-Al2O3负载催化剂Cu负载量为4％，催化剂添加量为2-6g/L。
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