CN114853166A - 一种含高浓度聚乙二醇peg-10000废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含高浓度聚乙二醇PEG‑10000废水的处理方法，属于聚乙二醇PEG‑10000废水处理方法技术领域，包括以下步骤，步骤S 1，厌氧污泥的培养驯化；步骤S2，聚乙二醇PEG‑10000废水的厌氧降解试验准备；步骤S3，同pH值不同浓度聚乙二醇PEG‑10000废水的厌氧降解；步骤S4，同浓度不同pH值聚乙二醇PEG‑10000废水的厌氧降解。本发明采用碱性条件下强化厌氧颗粒污泥降解聚乙二醇PEG‑10000废水，提升聚乙二醇PEG‑10000废水的COD降解率，提升产气率，缩短处理时间。
Description
技术领域
本发明涉及聚乙二醇PEG-10000废水处理方法技术领域，具体涉及一种含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的处理方法。
背景技术
聚乙二醇(polyethylene glycols，简称PEG)，又名聚乙二醇醚，是一系列不同分子量产品的总称，其分子式可表示为OH-(CH2CH2)n-OH，是由环氧乙烯与乙二醇或者水加成制得，是一种水溶性很强的有机聚合物，根据聚合度的大小可分为聚乙二醇PEG-200、聚乙二醇PEG-400……聚乙二醇PEG-10000等不同质量的聚合物。
由于聚乙二醇PEG具有很好的化学物理性质，它们可以和很多有机物相溶，从而它的应用和用途性也比较广泛，广泛的应用在化妆品、制药、化纤、橡胶、塑料、造纸、油漆、电镀、农药、多晶硅制造等生产制造过程中。
因此聚乙二醇PEG稳定的化学物理性质，导致其废水较难处理，目前常见处理方法有物理法、化学法和生物法，物理化学法处理成本高且容易造成二次污染；生物法处理聚乙二醇PEG废水在近年来应用较多，但因其分子量不同，处理效果参差不齐，譬如高分子量的聚乙二醇PEG-10000的生物处理效率就比较低。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的处理方法；该含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的处理方法采用碱性条件下强化厌氧颗粒污泥降解聚乙二醇PEG-10000废水，提升聚乙二醇PEG-10000废水的COD降解率，提升产气率，缩短处理时间。
为了解决上述技术问题，本发明提供的一种含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的处理方法，包括以下步骤，
步骤S1，厌氧污泥的培养驯化；
步骤S11，将厌氧污泥密封于玻璃瓶中并放置在振荡水浴锅中；
步骤S12，7d-14d后，将呈流体状态的厌氧污泥均匀分装至三个抽滤瓶中，分别加入富含氮磷元素的生活污水，并将三个抽滤瓶放置在振荡水浴锅中继续培养驯化；
步骤S2，聚乙二醇PEG-10000废水的厌氧降解试验准备；
步骤S21，将三个抽滤瓶中培养驯化结果最佳的厌氧污泥取出均分至八个反应瓶中，并编号为A反应瓶、B反应瓶、C反应瓶、D反应瓶、E反应瓶、F反应瓶、G反应瓶和H反应瓶；
步骤S22，向A反应瓶、B反应瓶、C反应瓶、D反应瓶、E反应瓶、F反应瓶、G反应瓶和H反应瓶八个反应瓶中分别添加与厌氧污泥泥水比例为2:3的富含氮磷元素的生活污水；
步骤S3，同pH值不同浓度聚乙二醇PEG-10000废水的厌氧降解；
步骤S31，将浓度为4.0g/L、6.0g/L、8.0g/L、10.0g/L的聚乙二醇PEG-10000废水，分别加入到步骤S22中的A反应瓶、B反应瓶、C反应瓶和D反应瓶中；
步骤S32，将A反应瓶、B反应瓶、C反应瓶和D反应瓶放入恒温水浴锅中进行厌氧反应，反应过程中每天测试COD值、pH值和产气量；
步骤S4，同浓度不同pH值聚乙二醇PEG-10000废水的厌氧降解；
步骤S41，利用氨水和冰乙酸将聚乙二醇PEG-10000废水pH值分别调至pH＝6.0、pH＝7.0、pH＝8.0和pH＝9.0，并将四种pH值的聚乙二醇PEG-10000分别加入到步骤S22中的E反应瓶、F反应瓶、G反应瓶和H反应瓶中；
步骤S42，将E反应瓶、F反应瓶、G反应瓶和H反应瓶放入恒温水浴锅中进行厌氧反应，反应过程中每天测试COD值、pH值和产气量。
本发明进一步改进中，上述振荡水浴锅的温度范围为36℃～38℃。
通过上述设计，本方案可更利于厌氧污泥的培养驯化。
本发明进一步改进中，上述恒温水浴锅的温度范围为36℃～38℃。
通过上述设计，本方案可更利于厌氧降解反应。
本发明进一步改进中，上述步骤S32中的厌氧反应时间为19d。
通过上述设计，本方案可更利于使反应充分。
本发明进一步改进中，上述步骤S42中的厌氧反应时间为6d。
通过上述设计，本方案可更利于使反应充分。
本发明进一步改进中，上述COD值采用COD测定仪测定。
通过上述设计，本方案可更便于测定COD降解率。
本发明进一步改进中，上述pH值采用pH计测定。
通过上述设计，本方案可更利于pH值的测定。
本发明进一步改进中，上述产气量采用排水体积法测定。
通过上述设计，本方案可更利于产气量的测定。
本发明进一步改进中，上述排水体积法采用的装置包括与反应瓶连通的集气管、与集气管连通的集气瓶、与集气瓶连通的排液管以及与排液管连通的量筒。
通过上述设计，本方案可更利于气体的排出收集以及测定。
本发明进一步改进中，上述反应瓶内的集气管的端头位于液面上方；所述集气瓶内的集气管的端头位于液面上方，集气瓶内的排液管的端头位于液面下方；所述量筒内的排液管的端头位于液面上方。
通过上述设计，本方案可更利于气体的排出收集以及测定。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明采用碱性条件下强化厌氧颗粒污泥降解聚乙二醇PEG-10000废水，提升聚乙二醇PEG-10000废水的COD降解率，提升产气率，缩短处理时间。
附图说明
为更清楚地说明背景技术或本发明的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式中结合使用的附图作简单地介绍；显而易见地，说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
图1是本发明试验时，不同浓度聚乙二醇PEG-10000废水的COD去除率随时间变化示意图。
图2是本发明试验时，不同浓度聚乙二醇PEG-10000废水的总产气量随时间变化示意图。
图3为本发明试验时，不同浓度聚乙二醇PEG-10000废水的pH值随时间变化示意图。
图4为本发明试验时，不同pH值聚乙二醇PEG-10000废水的COD去除率随时间变化示意图。
图5为本发明试验时，不同pH值聚乙二醇PEG-10000废水的总产气量随时间变化示意图。
图6为本发明试验时，排水体积法采用的装置示意图。
图中所示：1-恒温水浴锅；2-反应瓶；3-集气管；4-集气管；5-排液管；6-量筒。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，都应当属于本发明保护的范围。
同时，本说明书中所引用的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
同时，在本说明书的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的处理方法，包括以下步骤，步骤S1，厌氧污泥的培养驯化；
步骤S11，将厌氧污泥密封于玻璃瓶中并放置在振荡水浴锅中；
步骤S12，7d-14d后，将呈流体状态的厌氧污泥均匀分装至三个抽滤瓶中，分别加入富含氮磷元素的生活污水，并将三个抽滤瓶放置在振荡水浴锅中继续培养驯化；
步骤S2，聚乙二醇PEG-10000废水的厌氧降解试验准备；
步骤S21，将三个抽滤瓶中培养驯化结果最佳的厌氧污泥取出均分至八个反应瓶中，并编号为A反应瓶、B反应瓶、C反应瓶、D反应瓶、E反应瓶、F反应瓶、G反应瓶和H反应瓶；
步骤S22，向A反应瓶、B反应瓶、C反应瓶、D反应瓶、E反应瓶、F反应瓶、G反应瓶和H反应瓶八个反应瓶中分别添加与厌氧污泥泥水比例为2:3的富含氮磷元素的生活污水；
步骤S3，同pH值不同浓度聚乙二醇PEG-10000废水的厌氧降解；
步骤S31，将浓度为4.0g/L、6.0g/L、8.0g/L、10.0g/L的聚乙二醇PEG-10000废水，分别加入到步骤S22中的A反应瓶、B反应瓶、C反应瓶和D反应瓶中；如图1-图3所示，从图1可以看出，在厌氧反应15d，废水的COD降解率达到91.5％；从图2中可以看出，总产气量达到2171mL；从图3中可以看出，pH值对厌氧反应有较大影响；
步骤S32，将A反应瓶、B反应瓶、C反应瓶和D反应瓶放入恒温水浴锅中进行厌氧反应，反应过程中每天测试COD值、pH值和产气量；
步骤S4，同浓度不同pH值聚乙二醇PEG-10000废水的厌氧降解；
步骤S41，利用氨水和冰乙酸将聚乙二醇PEG-10000废水pH值分别调至pH＝6.0、pH＝7.0、pH＝8.0和pH＝9.0，并将四种pH值的聚乙二醇PEG-10000分别加入到步骤S22中的E反应瓶、F反应瓶、G反应瓶和H反应瓶中；
步骤S42，将E反应瓶、F反应瓶、G反应瓶和H反应瓶放入恒温水浴锅中进行厌氧反应，反应过程中每天测试COD值、pH值和产气量；如图4-图5所示，从图4和图5中可以看出，在不同pH下，厌氧反应速率大幅提升，在反应6d就达到了90％以上，其中在弱碱性pH7.5左右时最好，产气率达到了2800毫升。
所述振荡水浴锅的温度范围为36℃～38℃；所述恒温水浴锅1的温度范围为36℃～38℃；所述步骤S32中的厌氧反应时间为19d；所述步骤S42中的厌氧反应时间为6d。
所述COD值采用COD测定仪测定，COD测定仪测定可采用EFC-3D打印型COD快速测定仪，或者6B-200型COD快速测定仪；所述pH值采用pH计测定；所述产气量采用排水体积法测定。
如图6所示，所述排水体积法采用的装置包括与反应瓶2连通的集气管3、与集气管3连通的集气瓶4、与集气瓶4连通的排液管5以及与排液管5连通的量筒6；所述反应瓶2内的集气管3的端头位于液面上方；所述集气瓶4内的集气管3的端头位于液面上方，集气瓶4内的排液管5的端头位于液面下方；所述量筒6内的排液管5的端头位于液面上方；集气瓶4内放水即可。
聚乙二醇PEG化学物理性质稳定，导致其废水较难处理，目前常见处理方法有物理法、化学法和生物法，物理化学法处理成本高且容易造成二次污染；生物法处理聚乙二醇PEG废水在近年来应用较多，但因其分子量不同，处理效果参差不齐，譬如高分子量的聚乙二醇PEG-10000的生物处理效率就比较低。
因此，本申请的设计构思就是采用有机负荷性好、耗能低和资源化的厌氧强化处理方法来处理聚乙二醇PEG-10000，提升聚乙二醇PEG-10000废水的COD降解率，提升产气率，缩短处理时间。
从图1可以看出，在厌氧反应15d，废水的COD降解率达到91.5％；从图2中可以看出，总产气量达到2171mL；从图3中可以看出，pH值对厌氧反应有较大影响；从图4和图5中可以看出，在不同pH下，厌氧反应速率大幅提升，在反应6d就达到了90％以上，其中在弱碱性pH7.5左右时最好，产气率达到了2800毫升。
本发明的目的是提供一种高效处理含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的方法，通过采用碱性条件下强化厌氧颗粒污泥降解聚乙二醇PEG-10000废水的方法，提升了聚乙二醇PEG-10000废水的COD降解率，提升了产气率，缩短了处理时间。
本发明技术的优点，废水COD去除率提升，产气量增大，水力反应时间(HRT)缩短；水处理资源化好，能耗低，无二次污染。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此，在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤S1，厌氧污泥的培养驯化；
步骤S11，将厌氧污泥密封于玻璃瓶中并放置在振荡水浴锅中；
步骤S12，7d-14d后，将呈流体状态的厌氧污泥均匀分装至三个抽滤瓶中，分别加入富含氮磷元素的生活污水，并将三个抽滤瓶放置在振荡水浴锅中继续培养驯化；
步骤S2，聚乙二醇PEG-10000废水的厌氧降解试验准备；
步骤S21，将三个抽滤瓶中培养驯化结果最佳的厌氧污泥取出均分至八个反应瓶中，并编号为A反应瓶、B反应瓶、C反应瓶、D反应瓶、E反应瓶、F反应瓶、G反应瓶和H反应瓶；
步骤S22，向A反应瓶、B反应瓶、C反应瓶、D反应瓶、E反应瓶、F反应瓶、G反应瓶和H反应瓶八个反应瓶中分别添加与厌氧污泥泥水比例为2:3的富含氮磷元素的生活污水；
步骤S3，同pH值不同浓度聚乙二醇PEG-10000废水的厌氧降解；
步骤S31，将浓度为4.0g/L、6.0g/L、8.0g/L、10.0g/L的聚乙二醇PEG-10000废水，分别加入到步骤S22中的A反应瓶、B反应瓶、C反应瓶和D反应瓶中；
步骤S32，将A反应瓶、B反应瓶、C反应瓶和D反应瓶放入恒温水浴锅中进行厌氧反应，反应过程中每天测试COD值、pH值和产气量；
步骤S4，同浓度不同pH值聚乙二醇PEG-10000废水的厌氧降解；
步骤S41，利用氨水和冰乙酸将聚乙二醇PEG-10000废水pH值分别调至pH＝6.0、pH＝7.0、pH＝8.0和pH＝9.0，并将四种pH值的聚乙二醇PEG-10000分别加入到步骤S22中的E反应瓶、F反应瓶、G反应瓶和H反应瓶中；
步骤S42，将E反应瓶、F反应瓶、G反应瓶和H反应瓶放入恒温水浴锅中进行厌氧反应，反应过程中每天测试COD值、pH值和产气量。
2.根据权利要求1所述的含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的处理方法，其特征在于，所述振荡水浴锅的温度范围为36℃～38℃。
3.根据权利要求1所述的含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的处理方法，其特征在于，所述恒温水浴锅的温度范围为36℃～38℃。
4.根据权利要求1所述的含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S32中的厌氧反应时间为19d。
5.根据权利要求1所述的含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S42中的厌氧反应时间为6d。
6.根据权利要求1所述的含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的处理方法，其特征在于，所述COD值采用COD测定仪测定。
7.根据权利要求1所述的含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的处理方法，其特征在于，所述pH值采用pH计测定。
8.根据权利要求1所述的含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的处理方法，其特征在于，所述产气量采用排水体积法测定。
9.根据权利要求8所述的含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的处理方法，其特征在于，所述排水体积法采用的装置包括与反应瓶连通的集气管、与集气管连通的集气瓶、与集气瓶连通的排液管以及与排液管连通的量筒。
10.根据权利要求9所述的含高浓度聚乙二醇PEG-10000废水的处理方法，其特征在于，所述反应瓶内的集气管的端头位于液面上方；所述集气瓶内的集气管的端头位于液面上方，集气瓶内的排液管的端头位于液面下方；所述量筒内的排液管的端头位于液面上方。
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