CN117430298A - 一种高盐废水预处理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及工业废水处理的领域,具体公开了一种高盐废水预处理方法,包括以下步骤:I、将高盐废水与软化处理液混合均匀,搅拌20‑30min,然后加入絮凝处理液混合均匀继续搅拌40‑50min,过滤,得到粗处理软水,所述软化处理液包括重量比为(428.6‑515.2):(162.8‑190.5):(15.2‑18.3):(1000‑1100)的氢氧化钠、碳酸钠溶液、重金属去除剂和水;II、将粗处理软水通入离子交换树脂后流出,得到预处理废水。本申请提供的高盐废水预处理方法具有脱硬率高、去污染物能力强的优点。
Description
技术领域
本申请涉及工业废水处理的领域,更具体地说,它涉及一种高盐废水预处理方法。
背景技术
高盐废水是指总含盐量至少为3.5wt%的废水,其主要来自工业生产,由于大量使用酸、碱和盐,高盐废水中含有大量的污染物和无机金属离子,故而高盐废水的直接排放会对水体造成巨大的污染,进一步影响了生态环境。
由于高盐废水的含盐量高、成分复杂、化学性质差异大且结垢倾向严重,普通的除盐工艺很难将高盐废水中的金属离子处理完全,故而现采用零排放工艺对高盐废水进行处理。这种处理方式具有除盐率高、适用性强的优势,是最为有效的高盐废水处理方式。零排放工艺主要包括三个单元:预处理单元、膜浓缩单元和固化单元,在预处理单元中常用石灰纯碱软化工艺对高盐废水进行处理,脱硬率可达90%以上。但是这种工艺由于加入了石灰,增大了水中钙离子的含量,为去除这一部分钙离子,纯碱用量也要随之升高,但纯碱的售卖价格很高,导致大量处理高盐废水的成本十分昂贵。
因此,为降低纯碱用量,可以将石灰替换为其他类具有软化处理高盐废水的物质,但经相关技术人员检测得出,其他物质处理后的高盐废水的脱硬、去污染物的效果均不够理想,且对于众多金属离子、细菌、悬浮物等物质的去除不够完全,相较于石灰纯碱软化工艺所能达到的效果仍有一定距离。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请提供一种高盐废水预处理方法。
本申请提供的一种高盐废水预处理方法,采用如下的技术方案:
一种高盐废水预处理方法,包括以下步骤:
I、将高盐废水与软化处理液混合均匀,搅拌2-3min,然后加入絮凝处理液混合均匀继续搅拌20-30min,过滤,得到粗处理软水,所述软化处理液包括重量比为(428.6-515.2):(162.8-190.5):(15.2-18.3):(1000-1100)的氢氧化钠、碳酸钠、重金属去除剂和水;
II、将粗处理软水通入离子交换树脂后流出,得到预处理废水。
通过采用上述技术方案,本申请先将高盐废水通入投加有软化处理液的混凝池中并与软化处理液混合均匀,利用软化处理液与高盐废水中的硬度(即可形成沉淀的钙、镁离子)和重金属离子反应并形成沉淀物以去除部分硬度和重金属离子。本申请的软化处理液中采用苛性钠替代石灰来处理高盐废水,有效降低了处理中高盐废水的钙离子含量,降低了纯碱的用量,从而降低了高盐废水预处理的药剂成本。
然后本申请将经软化处理液处理后的高盐废水通入装有絮凝处理液的絮凝池,高盐废水中的沉淀会与絮凝处理液发生絮凝反应并形成较大的絮凝体,之后高盐废水流出絮凝反应区,经过过滤后,流入装填有离子交换树脂的树脂罐中,利用离子交换树脂与过滤后的高盐废水中的剩余金属离子发生吸附反应或配位反应,从而去除高盐废水中的未与软化处理液反应的金属离子,经检测得出,本申请采用离子交换树脂和软化处理液共同处理得到的高盐废水的水质条件,与石灰纯碱软化工艺处理后的高盐废水的水质条件几乎一致,本申请提供的高盐废水预处理方法能够显著降低预处理废水中的污染物总量(COD),有效提升脱硬率。
优选的,所述步骤II中的离子交换树脂为螯合树脂。
通过采用上述技术方案,本申请采用螯合树脂,利用螯合树脂对于金属离子具有吸附性、且易与高价金属离子发生配位反应的特点,实现了螯合树脂对于金属离子的高去除率,从而实现了高盐废水预处理方法对于高盐废水的高效除污、除硬,并且螯合树脂具有高适用性,高抗污性,可广泛应用于各种金属离子的回收分离,从而扩大了高盐废水预处理方法的适用范围。
优选的,所述螯合树脂的官能团为亚氨基二乙酸。
通过采用上述技术方案,本申请采用官能团为亚氨基二乙酸的螯合树脂,利用相比于具有其他类官能团的螯合树脂,具有亚氨基二乙酸的螯合树脂具有大吸附量、高处理精度、使用寿命长和再生简单的优势,降低了高盐废水预处理方法的药剂成本,提升了高盐废水预处理方法的脱硬率和除硬准确度,同时简化了高盐废水预处理方法的树脂再生操作步骤。
优选的,所述步骤II中的离子交换树脂采用固定床柱装填的方式装填于树脂罐中。
通过采用上述技术方案,本申请利用了固定床柱装填具有填充物紧密、填充空隙率低的优势,提升了高盐废水通入树脂罐后的传质效率,能够对于高盐废水进行更高效的除硬处理,从而提升了高盐废水预处理方法的整体除硬处理效率。
优选的,所述离子交换树脂采用以下步骤活化处理:
用水冲洗离子交换树脂10-15min,然后采用冲洗溶液冲洗离子交换树脂,每次冲洗时长为0.5-1h,循环2-3次,最后用水冲洗离子交换树脂至出水接近中性后得到活化离子交换树脂。
通过采用上述技术方案,本申请采用冲洗溶液对离子交换树脂进行活化,与离子交换树脂中的有机杂质生成易水解的盐类物质,从而被水洗或溶解掉去除,同时冲洗溶液还会与离子交换树脂中的无机杂质发生氧化还原反应或络合反应。活化处理能够通过一系列反应将使离子交换树脂表面的杂质去掉,提高了离子交换树脂的比表面积和孔隙率,在离子交换树脂用量固定的情况下,提升了离子交换树脂能够与高盐废水直接接触的面积,提升了离子交换树脂去除的硬度数量,故而将离子交换树脂活化处理能够提升高盐废水预处理方法的整体除硬处理效率,降低药剂成本。
优选的,所述冲洗溶液包括浓度为4-5wt%的盐酸和浓度为4-5wt%的氢氧化钠溶液,冲洗离子交换树脂时,先采用浓度为4-5wt%的氢氧化钠溶液冲洗,后采用浓度为4-5wt%的盐酸冲洗。
通过采用上述技术方案,先通入氢氧化钠溶液,能够首先将离子交换树脂中的有机杂质去除,然后再通入盐酸,除去离子交换树脂表面的无机杂质,本申请限定的冲洗顺序可以避免盐酸与离子交换树脂表面杂质形成难以去除的氧化产物,提高了离子交换树脂的比表面积和孔隙率,从而提升了高盐废水预处理方法的整体除硬处理效率,降低了药剂成本。
优选的,所述步骤I中的过滤具体操作为:分别采用无烟煤、锰砂和石英砂对絮凝处理液处理后的高盐废水进行过滤。
通过采用上述技术方案,本申请将一定粒径的无烟煤、锰砂和石英砂组成多介质过滤层,利用多介质过滤具有广泛的去杂质范围的优势,有效提升了除硬效果,其中锰砂中含的高价锰能将高盐废水中的二价铁离子氧化成三价铁离子,并与水体中的碱性离子形成沉淀,以便高盐废水中的铁元素被更好地去除,同时在表面形成有催化作用的活性滤膜,石英砂能够通过自身的孔隙结构来阻止悬浮固体杂质的通过,从而实现絮凝体与水的分离,无烟煤具有粗糙的表面结构,能够长期、稳定且高效地吸附高盐废水中的微小粒子和细菌,三者协配使用,有效去除了高盐废水中的各种杂质、微小粒子和细菌,优化了高盐废水预处理方法中的除硬、过滤效果,大大降低了预处理废水中的污染物总量(COD)。
优选的,所述无烟煤层中的无烟煤粒径为0.6-1.2mm,锰砂层中的锰砂粒径为4-8mm,石英砂层中的石英砂粒径为4-8mm。
通过采用上述技术方案,本申请进一步限定了无烟煤、锰砂和石英砂各自的粒径,利用了粒径为4-8mm的石英砂更适宜拦截高盐废水中的悬浮固体杂质,无烟煤粒径为0.6-1.2mm时更适宜吸附微小粒子,锰砂强度较低,4-8mm的粒径能够使锰砂保持足够的结构稳定性,从而使得多介质过滤的综合过滤效果更佳。
优选的,所述过滤的顺序为:高盐废水先通过锰砂,再通过无烟煤,最后通过石英砂。
通过采用上述技术方案,该铺设方式能够使高盐废水按照先锰砂、再无烟煤、最后石英砂的顺序依次流经多介质过滤层,首先,高盐废水中的二价铁离子被锰砂氧化为三价铁离子,并与水体中的碱性离子形成沉淀,而后,高盐废水继续流过无烟煤层,此时高盐废水已被锰砂层降低流速,能够更充分的与小粒径的无烟煤紧密接触,并被无烟煤吸附高盐废水中的微小粒子和细菌,最后,高盐废水中的絮凝体固体、其他大颗粒杂质以及三价铁离子与碱性离子的沉淀物质会被石英砂拦截,多介质过滤层实现了高效、稳定的高盐废水过滤操作。若是更改多介质过滤层的铺设顺序,则可能会导致三价铁离子与碱性离子的沉淀物质无法被截留、细菌吸附不完全等多种情况。
优选的,所述步骤I中的絮凝处理液包括重量比为(120-150):(1.2-2):(1000-1200)的聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和水。
通过采用上述技术方案,本申请将聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和水按照一定比例混合后得到絮凝处理液,利用了聚合氧化铝具有良好的絮凝效果,且无需添加碱性助剂即可发生絮凝反应的优势,同时利用了聚丙烯酰胺具有很好的絮凝效果和助凝效果,将其与聚合氧化铝混合使用,能够在保证絮凝效果不变的情况下降低聚合氧化铝的用量,聚丙烯酰胺还具有酸、碱环境下的更高的化学稳定性,其化学性质不受金属离子浓度的大小影响,二者发挥协同增效作用,不仅提升了高盐废水预处理方法的絮凝效率,降低了预处理废水中的悬浮物数量、污染物总量(COD)和溶解性总固体数量,还降低了药剂成本。
其中,聚合氧化铝浓度小于1wt%时会发生水解,降低其使用效果,浓度超过15wt%时不易投加均匀;同时聚丙烯酰胺具有微量高效的特点,故而本申请通过控制聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和水的重量比,使絮凝处理液具有更加稳定、高效的絮凝效果,同时在控制药剂成本的前提下保证了聚丙烯酰胺具有良好的助凝效果。
综上所述,本申请具有以下有益技术效果:
本申请提供的高盐废水预处理方法采用苛性钠替代石灰,有效降低了纯碱的用量,从而降低了高盐废水预处理的药剂成本,并且将软化、絮凝、过滤后的高盐废水进行树脂软化处理,利用了离子交换树脂能够与金属离子发生反应,从而去除高盐废水中的未与软化处理液反应的金属离子,有效提升了高盐废水预处理方法的脱硬率,达成了与石灰纯碱软化工艺持平的脱硬效果和去污效果。
附图说明
图1为实施例1-3的高盐废水预处理流程示意图。
实施方式
物料来源
本申请所用原料除特殊说明外,均为市售产品,具体为:
高盐废水为工业废水,具体原水条件为:pH为7.5-9,TOC为50-400mg/L,COD为450-650mg/L,Ca含量10-30mg/L,Mg含量为30-70mg/L,Fe含量为10-30mg/L,NO3 -含量为350-600mg/L,Na含量为35000-65000mg/L,Cl含量为25000-55000mg/L,SO4 2-含量为25000-55000mg/L,CO3 2-含量为2700-2800mg/L,HCO3 -含量为4500-7500mg/L;
聚苯乙烯树脂购自陕西盛康世纪生物科技有限公司,平均粒径为0.3-1.0mm;
聚丙烯树脂购自东莞市金凯阳化工有效公司,型号为PP-1120;
胺基膦酸螯合树脂购自西安蓝晓科技新材料股份有限公司,型号为LSC-500;
胺基羧酸螯合树脂购自西安蓝晓科技新材料股份有限公司,型号为LSC-100;
亚氨基二乙酸螯合树脂购自杜邦罗门哈斯化学品制造公司,型号为IRC748,平均粒径0.5-0.65mm;
硫酸钙购自廊坊乾耀科技有限公司,有效成分含量99%;
聚合硫酸铁购自巩义市诚达净水材料厂,全铁含量21%;
四氯化碳购自阿拉丁生化科技股份有限公司;
盐酸购自购自阿拉丁生化科技股份有限公司;
氢氧化钠购自阿拉丁生化科技股份有限公司;
锰砂购自湖南大吉锰业有限公司,MnO2含量为75%,规格分为0.212-0.425mm粒径颗粒、2-4mm粒径颗粒和4-8mm粒径颗粒;
石英砂购自灵寿县万运矿产品有限公司,杂质含量小于0.2%,规格分为4-8mm粒径颗粒和16-32mm粒径颗粒;
无烟煤购自河南威邦环保科技有限公司,碳含量大于80%,规格分为0.6-1.2mm粒径颗粒和2-4mm粒径颗粒;
聚合氯化铝购自巩义市富达净水材料有限公司,有效成分含量30%;
聚丙烯酰胺购自巩义市富达净水材料有限公司,有效成分含量90%;
硫酸铝购自巩义市芝田予州化工厂,型号为YX-SF4,有效成分含量15.6%;
聚丙烯酸钠购自合肥盛润生物制品有限公司,有效成分含量99%;
碳酸钠购自购自阿拉丁生化科技股份有限公司;
重金属去除剂购自巩义市浩捷水处理材料有限公司,主要成分为氯酸钠,有效成分含量99%;
石灰购自无锡市晶科化工有限公司,优级纯GR。
制备例1
树脂罐的制备方法,包括以下步骤:
将聚苯乙烯树脂采用连续流动装填的方式装填入内径250mm、高1500mm的玻璃钢罐筒中,直至聚苯乙烯树脂高度为800mm,得到树脂罐。
制备例2
树脂罐的制备方法,包括以下步骤:
将聚丙烯树脂采用连续流动装填的方式装填入内径250mm、高1500mm的玻璃钢罐筒中,直至聚丙烯树脂厚度为800mm,得到树脂罐。
制备例3
树脂罐的制备方法,与制备例1不同之处在于:将聚苯乙烯树脂替换为胺基膦酸螯合树脂,其余均与制备例1相同。
制备例4
树脂罐的制备方法,与制备例1不同之处在于:将聚苯乙烯树脂替换为胺基羧酸螯合树脂,其余均与制备例1相同。
制备例5
树脂罐的制备方法,与制备例1不同之处在于:将聚苯乙烯树脂替换为亚氨基二乙酸螯合树脂,其余均与制备例1相同。
制备例6
树脂罐的制备方法,与制备例1不同之处在于:将聚苯乙烯树脂溶于四氯化碳中,得到浓度为28wt%的聚苯乙烯树脂分散液,采用批量装填的方式装填聚苯乙烯树脂分散液,其余均与制备例1相同。
制备例7
树脂罐的制备方法,与制备例1不同之处在于:采用固定床柱装填的方式装填聚苯乙烯树脂,其余均与制备例1相同。
制备例8
树脂罐的制备方法,与制备例1不同之处在于:装入树脂罐后的聚苯乙烯树脂采用以下步骤活化处理:
将水以0.8m/min的流速(后续通水流速均为0.8m/min)通入树脂罐冲洗聚苯乙烯树脂10min,然后将浓度为5wt%的盐酸以0.5m/min的流速通入树脂罐冲洗聚苯乙烯树脂1h,通入清水冲洗至出水接近中性,再次以0.5m/min的流速通入浓度为5wt%的氢氧化钠溶液冲洗聚苯乙烯树脂1h,通入清水冲洗至出水接近中性,重复以上操作3次,最后用水冲洗聚苯乙烯树脂至出水接近中性,得到活化聚苯乙烯树脂。
制备例9
树脂罐的制备方法,与制备例1不同之处在于:聚苯乙烯树脂采用以下步骤活化处理:
将水以0.5m/min的流速(后续通水流速均为0.5m/min)通入树脂罐冲洗聚苯乙烯树脂15min,然后将浓度为4wt%的盐酸以0.8m/min的流速通入树脂罐冲洗聚苯乙烯树脂0.5h,通入清水冲洗至出水接近中性,再次以0.8m/min的流速通入浓度为4wt%的氢氧化钠溶液冲洗聚苯乙烯树脂0.5h,通入清水冲洗至出水接近中性,重复以上操作2次,最后用水冲洗聚苯乙烯树脂至出水接近中性,得到活化聚苯乙烯树脂。
制备例10
树脂罐的制备方法,与制备例8不同之处在于:聚苯乙烯树脂的活化处理中,先通入氢氧化钠溶液,再通入盐酸,其余均与制备例8相同。
制备例11
多介质过滤层的制备方法,包括以下步骤:
在内径400mm、高1500mm的玻璃钢罐筒底铺设粒径为4-8mm的锰砂,直至锰砂层厚为300mm,然后在锰砂层上方铺设粒径为4-8mm的石英砂,直至石英砂层厚为300mm,最后在石英砂层上方铺设粒径为0.6-1.2mm的无烟煤,直至无烟煤层厚为300mm,得到多介质过滤层。
制备例12
多介质过滤层的制备方法,与制备例11不同之处在于:去掉锰砂,石英砂层厚450mm,无烟煤层厚450mm,其余均与制备例11相同。
制备例13
多介质过滤层的制备方法,与制备例11不同之处在于:去掉石英砂,锰砂层厚450mm,无烟煤层厚450mm,其余均与制备例11相同。
制备例14
多介质过滤层的制备方法,与制备例11不同之处在于:去掉无烟煤,石英砂层厚450mm,锰砂层厚450mm,其余均与制备例11相同。
制备例15
多介质过滤层的制备方法,与制备例11不同之处在于:锰砂粒径为2-4mm,其余均与制备例11相同。
制备例16
多介质过滤层的制备方法,与制备例11不同之处在于:石英砂粒径为16-32mm,其余均与制备例11相同。
制备例17
多介质过滤层的制备方法,与制备例11不同之处在于:无烟煤粒径为2-4mm,其余均与制备例11相同。
制备例18
多介质过滤层的制备方法,与制备例11不同之处在于:先铺设无烟煤,再铺设锰砂,最后铺设石英砂,其余均与制备例11相同。
制备例19
多介质过滤层的制备方法,与制备例11不同之处在于:先铺设石英砂,再铺设无烟煤,最后铺设锰砂,其余均与制备例11相同。
制备例20
絮凝处理液的制备方法,包括以下步骤:
将120kg聚合氯化铝、2kg聚丙烯酰胺和1000kg水混合均匀后得到絮凝处理液。
制备例21
絮凝处理液的制备方法,包括以下步骤:
将150kg聚合氯化铝、1.2kg聚丙烯酰胺和1200kg水混合均匀后得到絮凝处理液。
制备例22
絮凝处理液的制备方法,与制备例20不同之处在于:将聚合氯化铝替换为硫酸铝,其余均与制备例20相同。
制备例23
絮凝处理液的制备方法,与制备例20不同之处在于:将聚丙烯酰胺替换为聚丙烯酸钠,其余均与制备例20相同。
制备例24
絮凝处理液的制备方法,与制备例20不同之处在于:去掉聚合氯化铝,聚丙烯酰胺为122kg,其余均与制备例20相同。
制备例25
絮凝处理液的制备方法,与制备例20不同之处在于:去掉聚丙烯酰胺,聚合氯化铝为122kg,其余均与制备例20相同。
制备例26
絮凝处理液的制备方法,与制备例20不同之处在于:聚丙烯酰胺为5kg,其余均与制备例20相同。
制备例27
絮凝处理液的制备方法,与制备例20不同之处在于:聚合氯化铝为200kg,其余均与制备例20相同。
实施例
一种高盐废水预处理方法,包括以下步骤:
将428.6kg氢氧化钠、190.5kg碳酸钠、15.2kg重金属去除剂和1000kg水混合均匀后得到软化处理液,倒入混凝池,将高盐废水通入混凝池搅拌3min,然后将制备例20中制得的絮凝处理液倒入絮凝池,并将软化处理液处理后的高盐废水通入絮凝池搅拌20min,经制备例11制得的多介质过滤层过滤后得到粗处理软水;
将粗处理软水以0.216m/min的流速通入制备例1制得的树脂罐后流出,得到预处理废水。
实施例
一种高盐废水预处理方法,包括以下步骤:
将515.2kg氢氧化钠、162.8kg碳酸钠、18.3kg重金属去除剂和1100kg水混合均匀后得到软化处理液,倒入混凝池,将高盐废水通入混凝池搅拌2min,然后将制备例20中制得的絮凝处理液倒入絮凝池,并将软化处理液处理后的高盐废水通入絮凝池搅拌30min,经制备例11制得的多介质过滤层过滤后得到粗处理软水;
将粗处理软水以0.225m/min的流速通入制备例1制得的树脂罐后流出,得到预处理废水。
实施例
一种高盐废水预处理方法,与实施例1的不同之处在于:步骤II中,将制备例1制得的树脂罐分别替换为制备例2制得的树脂罐,其余均与实施例1相同。
对比例1
与实施例1的不同之处在于:步骤I中,将氢氧化钠替换为硫酸钙,其余均与实施例1相同。
对比例2
与实施例1的不同之处在于:步骤I中,将氢氧化钠替换为石灰,碳酸钠为240kg,其余均与实施例1相同。
对比例3
与实施例1的不同之处在于:去掉步骤II,其余均与实施例1相同。
对比例4
与实施例1的不同之处在于:步骤I中,将制备例20中制得的絮凝处理液替换为聚合硫酸铁絮凝液,聚合硫酸铁絮凝液采用122kg聚合硫酸铁和1000kg水混合均匀后制得,其余均与实施例1相同。
对比例5
与实施例1的不同之处在于:步骤I中,采用粒径为0.212-0.425mm的石英砂对絮凝处理液处理后的高盐废水进行过滤,其余均与实施例1相同。
性能检测
参照GB/T 50050-2017中的检测方法,分别测定实施例1-3、对比例1-5中得到的预处理废水的COD,钙离子含量、镁离子含量,悬浮物数量,二价铁离子含量,细菌含量和溶解性总固体数量,并与未经处理的高盐废水进行对比,将结果记录于表1。其中脱硬率的计算公式为:脱硬率=[(处理后硬度-处理前硬度)/处理前硬度]×100%,硬度=钙离子含量(ppm)×100/40+镁离子含量(ppm)×100/24。
表1
续表1
续表1
分析表1中的数据:
实施例1-3中,COD含量为58.4-58.6mg/L,钙离子浓度为0.302-0.314ppm,镁离子浓度为0.388-0.393ppm,脱硬率达97.71-97.76%,悬浮物数量为527-531mg/L,二价铁离子含量为0.314-0.318mg/L,细菌总数为760-763CFU/mL,溶解性总固体为561-562mg/L,证明本申请通过采用氢氧化钠替代石灰,又在过滤后将高盐废水通入树脂罐,有效提升了高盐废水预处理方法的去污染物能力和脱硬能力,同时提升了对于众多金属离子、细菌、悬浮物等物质的去除率;
实施例1的脱硬率高于对比例1,COD低于对比例1,其余各项指标均优于对比例1,证明本申请软化处理液中的氢氧化钠比其他软化剂具有更高的去污能力和脱硬能力;
实施例1与对比例2的脱硬率和COD基本一致,但对比例2中碳酸钠的用量为实施例1中碳酸钠用量的126.3wt%,证明在去污能力和脱硬能力一致的情况下,本申请提供的高盐废水预处理方法具有更低的药剂成本;
实施例1的脱硬率高于对比例3,COD低于对比例3,其余各项指标均优于对比例3,证明本申请在过滤后将高盐废水通入树脂罐,利用离子交换树脂再次对高盐废水进行软化处理,有效提升了高盐废水预处理方法的去污染物量和脱硬率;
实施例1的脱硬率高于对比例4,COD低于对比例4,其余各项指标均优于对比例4,证明本申请采用聚合氯化铝和聚丙烯酰胺作为絮凝剂的絮凝效果优于其他絮凝剂,有效提升了高盐废水预处理方法的去污染物量和脱硬率;
实施例1的二价铁离子含量仅为对比例5的32.9%,且细菌总数仅为对比例5的60%,证明本申请采用多介质过滤层有效提升了高盐废水预处理方法对于众多金属离子、细菌、悬浮物等物质的去除率。
实施例4-11
一种高盐废水预处理方法,与实施例1的不同之处在于:步骤II中,将制备例1制得的树脂罐分别替换为制备例3-10制得的树脂罐,其余均与实施例1相同。
性能检测
参照GB/T 50050-2017中的检测方法,分别测定实施例4-11中得到的预处理废水的COD,钙离子含量、镁离子含量,悬浮物数量,二价铁离子含量,细菌含量和溶解性总固体数量,计算脱硬率,将结果记录于表2,其中,实施例11-14的悬浮物数量,二价铁离子含量,细菌含量和溶解性总固体数量与实施例1的差距均在1-1.6%之内,无显著差距,为简化对比过程,不记录于表2。
表2
分析表2中的数据:
实施例4的脱硬率高于实施例1,COD低于实施例1,证明本申请在离子交换树脂中选用螯合树脂,利用螯合树脂与金属原子发生配位反应,有效降低了高盐废水中的金属离子含量,有效提升了高盐废水预处理方法的去污染物量和脱硬率;
实施例6的脱硬率高于实施例4-5,COD低于实施例4-5,证明本申请采用官能团为亚氨基二乙酸的螯合树脂,进一步提升了高盐废水预处理方法的去污染物量和脱硬率;
实施例8的脱硬率高于实施例1和实施例7,COD低于实施例1和实施例7,证明本申请采用固定床柱装填的方式装填聚苯乙烯树脂,有效提升了高盐废水预处理方法的去污染物量和脱硬率;
实施例9-11的脱硬率高于实施例1,COD低于实施例1,证明本申请将离子交换树脂活化处理,提升了其除硬处理效率,从而整体提升了高盐废水预处理方法的去污染物量和脱硬率;
实施例11的脱硬率高于实施例9-10,COD低于实施例9-10,证明本申请通过调整酸碱冲洗的顺序,有效提升了离子交换树脂的除硬处理效率,整体提升了高盐废水预处理方法的去污染物量和脱硬率。
实施例12-19
一种高盐废水预处理方法,与实施例1的不同之处在于:步骤I中,将制备例11制得的多介质过滤层分别替换为制备例12-19制得的多介质过滤层,其余均与实施例1相同。
性能检测
参照GB/T 50050-2017中的检测方法,分别测定实施例12-19中得到的预处理废水的COD,钙离子含量、镁离子含量,悬浮物数量,二价铁离子含量,细菌含量和溶解性总固体数量,计算脱硬率,将结果记录于表3,其中,实施例12-19的钙离子含量、镁离子含量和溶解性总固体数量与实施例1的差距均在0.4-1.1%之内,无显著差距,为简化对比过程,不记录于表3。
表3
续表3
分析表3中的数据:
实施例12的二价铁离子含量是实施例1的153%,证明本申请的多介质过滤层中,锰砂能够起到有效氧化二价铁离子的作用;实施例13的悬浮物含量是实施例1的164%,证明本申请的多介质过滤层中,石英砂能够起到有效拦截悬浮固体杂质的作用;实施例14的细菌总数是实施例1的125%,证明本申请本申请的多介质过滤层中,无烟煤能够起到有效吸附细菌的作用;
并且,实施例12-14的COD均高于实施例1,证明本申请采用无烟煤、锰砂和石英砂三者搭配组合而成的多介质过滤层,有效提升了高盐废水预处理方法整体的去污染物能力;
实施例15的二价铁离子含量是实施例1的130%,证明本申请通过限制锰砂的粒径范围,有效提升了其氧化二价铁离子的能力;实施例16的悬浮物含量是实施例1的133%,证明本申请通过限制石英砂的粒径范围,有效提升了其拦截悬浮固体杂质的能力;实施例17的细菌含量是实施例1的120%,证明本申请通过限制无烟煤的粒径范围,有效提升了其吸附细菌的能力;
并且,实施例15-17的COD均高于实施例1,证明本申请通过限定无烟煤、锰砂和石英砂三者的粒径范围,有效提升了高盐废水预处理方法整体的去污染物能力;
实施例19的COD高于实施例1和实施例18,并且实施例19的悬浮物含量、细菌总数和二价铁离子含量均低于实施例1和实施例18,证明本申请通过控制无烟煤、锰砂和石英砂三者的铺设顺序,有效提升了多介质过滤层的过滤能力,提升了高盐废水预处理方法整体的去污染物能力。
实施例20-26
一种高盐废水预处理方法,与实施例1的不同之处在于:步骤I中,将制备例20制得的絮凝处理液分别替换为制备例21-27制得的絮凝处理液,其余均与实施例1相同。
性能检测
参照GB/T 50050-2017中的检测方法,分别测定实施例20-26中得到的预处理废水的COD,钙离子含量、镁离子含量,悬浮物数量,二价铁离子含量,细菌含量和溶解性总固体数量,计算脱硬率,将结果记录于表4,其中,实施例20-26的悬浮物数量,二价铁离子含量和细菌含量与实施例1的差距均在0.9-1.4%之内,无显著差距,为简化对比过程,不记录于表4。
表4
分析表4中的数据:
实施例21-24的COD和溶解性总固体数量均高于实施例19-20,脱硬率劣于实施例19-20,证明本申请采用聚合氧化铝和聚丙烯酰胺配合使用,发挥了二者的协同增效作用,显著提升了絮凝处理液的絮凝效果,提升了高盐废水预处理方法整体的去污染物能力和脱硬能力;
实施例25-26的COD、脱硬率和溶解性总固体数量均与实施例1基本一致,在本申请限定用量范围之外再次增加聚丙烯酰胺和聚合氧化铝的用量,絮凝处理液的絮凝效果也不会出现显著提升,证明本申请规定的絮凝处理液中各组分的重量比,是既能保证絮凝效果又不产生额外药剂成本的最优重量比。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高盐废水预处理方法,其特征在于:包括以下步骤:
I、将高盐废水与软化处理液混合均匀,搅拌2-3min,然后加入絮凝处理液混合均匀继续搅拌20-30min,过滤,得到粗处理软水,所述软化处理液包括重量比为(428.6-515.2):(162.8-190.5):(15.2-18.3):(1000-1100)的氢氧化钠、碳酸钠、重金属去除剂和水;
II、将粗处理软水通入离子交换树脂后流出,得到预处理废水。
2.根据权利要求1所述的一种高盐废水预处理方法,其特征在于:所述步骤II中的离子交换树脂为螯合树脂。
3.根据权利要求2所述的一种高盐废水预处理方法,其特征在于:所述螯合树脂的官能团为亚氨基二乙酸。
4.根据权利要求1所述的一种高盐废水预处理方法,其特征在于:所述步骤II中的离子交换树脂采用固定床柱装填的方式装填于树脂罐中。
5.根据权利要求1所述的一种高盐废水预处理方法,其特征在于:所述离子交换树脂采用以下步骤活化处理:
用水冲洗离子交换树脂10-15min,然后采用冲洗溶液冲洗离子交换树脂,每次冲洗时长为0.5-1h,循环2-3次,最后用水冲洗离子交换树脂至出水接近中性后得到活化离子交换树脂。
6.根据权利要求5所述的一种高盐废水预处理方法,其特征在于:所述冲洗溶液包括浓度为4-5wt%的盐酸和浓度为4-5wt%的氢氧化钠溶液,冲洗离子交换树脂时,先采用浓度为4-5wt%的氢氧化钠溶液冲洗,后采用浓度为4-5wt%的盐酸冲洗。
7.根据权利要求1所述的一种高盐废水预处理方法,其特征在于:所述步骤I中的过滤具体操作为:分别采用无烟煤、锰砂和石英砂对絮凝处理液处理后的高盐废水进行过滤。
8.根据权利要求7所述的一种高盐废水预处理方法,其特征在于:所述无烟煤粒径为0.6-1.2mm,锰砂粒径为4-8mm,石英砂粒径为4-8mm。
9.根据权利要求8所述的一种高盐废水预处理方法,其特征在于:所述过滤的顺序为:高盐废水先通过锰砂,再通过无烟煤,最后通过石英砂。
10.根据权利要求1所述的一种高盐废水预处理方法,其特征在于:所述步骤I中的絮凝处理液包括重量比为(120-150):(1.2-2):(1000-1200)的聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和水。
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