公布日：2022.11.01
申請日：2022.08.05
分類號：C02F9/04(2006.01)I;C02F1/52(2006.01)N;C02F1/56(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本申請涉及一種PCB綜合廢水的預處理方法，屬于污水處理領域。包括如下步驟：a.廢水調質：含氰廢水、油墨廢水、有機廢水、絡合廢水、氨氮廢水引至綜合水池調質均勻；b.一級物化反應處理：進入pH調節(jié)池，出水進入一級反應池，加入硫化鈉破絡劑，出水進入一級混凝池，投加無機/有機復合助凝劑，出水進入一級沉淀池；c.二級物化反應處理：上清液進入二級pH調節(jié)池，出水進入二級反應池，加入二硫代胺基甲酸鹽重金屬捕集劑，出水依次進入混凝池和絮凝池，出水進入二級沉淀池進行固液分離后上清液進入生化處理系統(tǒng)。本申請的預處理方法對于重金屬離子有高效的去除效率，有助于減少對后續(xù)生化處理的影響，提高PCB廢水的污染物降解效果。
權利要求書
1.一種PCB綜合廢水的預處理方法，其特征在于，包括如下步驟：a.廢水調質：含氰廢水進入含氰廢水調節(jié)池；油墨廢水進入油墨廢水調節(jié)池；有機廢水進入有機廢水調節(jié)池；絡合廢水進入絡合廢水調節(jié)池；氨氮廢水進入氨氮廢水調節(jié)池；所述五類廢水引至綜合水池調質均勻；b.一級物化反應處理：綜合水池調質均勻后進入pH一級調節(jié)池，調節(jié)廢水pH至9.5-10.5，出水進入一級反應池，加入硫化鈉破絡劑進行破絡反應形成硫化鹽沉淀礬花，出水進入一級混凝池，投加無機/有機復合助凝劑，將廢水中的氫氧化物膠體以及其他懸浮物形成易于沉降的絮狀物，出水進入一級沉淀池進行固液分離后，其上清液進入二級物化系統(tǒng)；c.二級物化反應處理：上清液進入pH二級調節(jié)池，調節(jié)廢水pH至9.5-10.5，出水進入二級反應池，加入二硫代胺基甲酸鹽重金屬捕集劑，與廢水中的金屬離子形成不溶于水的整合物，出水依次進入混凝池和絮凝池，進行混凝絮凝反應，出水進入二級沉淀池進行固液分離后，其上清液進入后續(xù)的生化處理系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種PCB綜合廢水的預處理方法，其特征在于，所述無機/有機復合助凝劑通過以木質素硫磺酸鈉作為骨架，以無機礦粉作為填料，以聚丙烯酰胺或N,N-二甲基丙烯酰胺作為單體接枝，在交聯(lián)劑與引發(fā)劑的作用下共聚得到，所述木質素硫磺酸鈉、無機礦粉、聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺的質量比為1:2:(6-15):(0-6)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種PCB綜合廢水的預處理方法，所述木質素硫磺酸鈉、無機礦粉、聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺的質量比為1:2:7:5。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種PCB綜合廢水的預處理方法，所述無機礦粉為高嶺土、硅藻土、膨潤土的其中一種。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種PCB綜合廢水的預處理方法，所述無機礦粉為高嶺土。
6.根據(jù)權利要求2所述的一種PCB綜合廢水的預處理方法，其特征在于，所述無機/有機復合助凝劑的制備方法如下：取聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺溶解于適量的水中制得單體溶液，往單體溶液中加入木質素磺酸鈉、無機礦粉以及交聯(lián)劑，攪拌均勻并調節(jié)pH至4.0±0.5，再加入引發(fā)劑，在85±2℃下反應4-6h，最后經過干燥、破碎、過篩獲得。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種PCB綜合廢水的預處理方法，其特征在于，所述無機/有機復合助凝劑的破碎過篩粒徑為400-500目。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種PCB綜合廢水的預處理方法，其特征在于，所述破絡劑用量為30-100ppm，所述一級反應池的攪拌速度為120-150RPM，反應時間在30-60min。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種PCB綜合廢水的預處理方法，其特征在于，所述無機/有機復合助凝劑的投加量為100-200ppm，所述一級混凝池的攪拌速度為50-60RPM，反應時間在60-120min。
10.根據(jù)權利要求1所述的一種PCB綜合廢水的預處理方法，其特征在于，二硫代胺基甲酸鹽重金屬捕集劑用量為20-50ppm，所述二級反應池的攪拌速度為120-150RPM，反應時間在20-50min。
發(fā)明內容
為了克服上述缺陷，本申請?zhí)峁┮环NPCB綜合廢水的預處理方法。
本申請?zhí)峁┑囊环NPCB綜合廢水的預處理方法，采用如下的技術方案：
一種PCB綜合廢水的預處理方法，包括如下步驟：
a.廢水調質：含氰廢水進入含氰廢水調節(jié)池；油墨廢水進入油墨廢水調節(jié)池；有機廢水進入有機廢水調節(jié)池；絡合廢水進入絡合廢水調節(jié)池；氨氮廢水進入氨氮廢水調節(jié)池；所述五類廢水引至綜合水池調質均勻；
b.一級物化反應處理：綜合水池調質均勻后進入pH一級調節(jié)池，調節(jié)廢水pH至9.5-10.5，出水進入一級反應池，加入硫化鈉破絡劑進行破絡反應形成硫化鹽沉淀礬花，出水進入一級混凝池，投加無機/有機復合助凝劑，將廢水中的氫氧化物膠體以及其他懸浮物形成易于沉降的絮狀物，出水進入一級沉淀池進行固液分離后，其上清液進入二級物化系統(tǒng)；
c.二級物化反應處理：上清液進入pH二級調節(jié)池，調節(jié)廢水pH至9.5-10.5，出水進入二級反應池，加入二硫代胺基甲酸鹽重金屬捕集劑，與廢水中的金屬離子形成不溶于水的整合物，出水依次進入混凝池和絮凝池，進行混凝絮凝反應，出水進入二級沉淀池進行固液分離后，其上清液進入后續(xù)的生化處理系統(tǒng)。
通過采用上述技術方案，將PCB生產過程中產生的廢水進行匯集調質處理，利用各股廢水的酸堿度不同的特點，可進行中和反應，特別是pH較低的絡合廢水，節(jié)省了調節(jié)pH所需藥劑，另外，油墨廢水、氨氮廢水中含有共后續(xù)生化處理的微生物生長提供所需要的營養(yǎng)，取代了傳統(tǒng)處理的辦法，使得各類廢水的去除成本更低，反應池所需占地面積更小。除此之外，在投加硫化鈉破絡劑前調節(jié)pH為堿性，有助于減少硫化鈉的硫化氫的產生，又能夠使游離的金屬離子能夠轉換成氫氧化物沉淀，減少硫化鈉藥劑的使用，無機/有機復合助凝劑的添加，不僅能夠將廢水中的氫氧化物膠體或其他懸浮物更好地沉降分離，而且能夠使細小的硫化鹽被捕獲而不易飄散與水中，提高了對金屬離子的沉降分離穩(wěn)定性，在一級物化系統(tǒng)處理后，各金屬去除率已達到95％以上，少部分溶度積更小的絡合物則在二級物化系統(tǒng)中進一步被捕獲，最后在混凝池與絮凝池中沉淀分離去除，重金屬去除率達到99.5％以上，使得預處理后的綜合廢水能夠更好地在生化處理系統(tǒng)中進行污染物降解處理。
優(yōu)選的，所述無機/有機復合助凝劑通過以木質素硫磺酸鈉作為骨架，以無機礦粉作為填料，以聚丙烯酰胺或N,N-二甲基丙烯酰胺作為單體接枝，在交聯(lián)劑與引發(fā)劑的作用下共聚得到，所述木質素硫磺酸鈉、無機礦粉、聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺的質量比為1:2:(6-15):(0-6)。
優(yōu)選的，所述木質素硫磺酸鈉、無機礦粉、聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺的質量比為1:2:7:5。
通過采用上述技術方案，接枝共聚改性后，使得木質素分子鏈上接枝酰胺基以及羧基基團，并且將無機礦粉接入木質素共聚物中，使得木質素空間網(wǎng)絡結構吸附性以及沉降性更好，聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺兩種單體的特殊組合，能夠使木質素分子上接枝的基團分布情況更好，空間位阻低，對于金屬離子的接觸捕獲效果更好。
優(yōu)選的，所述無機礦粉為高嶺土、硅藻土、膨潤土的其中一種。
通過采用上述技術方案，將高嶺土、硅藻土、膨潤土作為木質素改性助凝劑的無機填料，其價格低廉，能夠很好地降低污水處理的藥劑成本，并且與共聚物的相容性更好，不會對廢水造成引入污染源的問題。
優(yōu)選的，所述無機礦粉為高嶺土。
通過采用上述技術方案，利用高嶺土的層狀硅酸鹽結構，使制得的無機/有機復合助凝劑能夠對于膠狀物質有更好的吸附效果。
優(yōu)選的，所述無機/有機復合助凝劑的制備方法如下：取聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺溶解于適量的水中制得單體溶液，往單體溶液中加入木質素磺酸鈉、無機礦粉以及交聯(lián)劑，攪拌均勻并調節(jié)pH至4.0±0.5，再加入引發(fā)劑，在85±2℃下反應4-6h，最后經過干燥、破碎、過篩獲得。
通過采用上述技術方案，將聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺在交聯(lián)劑以及引發(fā)劑的作用下，在木質素磺酸鈉上發(fā)生接枝共聚反應，形成帶有大量酰胺基、羧基具有良好金屬離子吸附能力的網(wǎng)絡狀共聚物。
優(yōu)選的，所述無機/有機復合助凝劑的破碎過篩粒徑為400-500目。
通過采用上述技術方案，將無機/有機復合助凝劑的粒徑控制在一定范圍內，能夠提高無機/有機復合助凝劑的絮凝沉降效果，粒徑過小會導致無法形成吸附性良好的膠團，過大則會導致溶解程度差，不利于金屬離子的捕獲去除。
優(yōu)選的，所述無機/有機復合助凝劑的投加量為100-200ppm，所述一級混凝池的攪拌速度為50-60RPM，反應時間在60-120min。
優(yōu)選的，所述破絡劑用量為30-100ppm，所述一級反應池的攪拌速度為120-150RPM，反應時間在30-60min。
優(yōu)選的，所述二硫代胺基甲酸鹽重金屬捕集劑用量為20-50ppm，所述二級反應池的攪拌速度為120-150RPM，反應時間在20-50min。
通過采用上述技術方案，控制各藥劑的投加量、攪拌速度以及反應時間，使形成的膠團或礬花的沉降效果更好，有效提高對重金屬離子的去除率。
綜上所述，本申請包括以下至少一種有益技術效果：
1.通過采用將PCB的五類廢水進行收集調質共同處理，利用各類廢水的酸堿性不同能夠形成中和反應，減少了pH調節(jié)所需藥劑量，并通過投加硫化鈉、無機/有機復合助凝劑的一級物化反應處理，二硫代胺基甲酸鹽重金屬捕集劑、PAM、PAC的二級物化反應處理，使得廢水中的以絡合物形態(tài)、離子形態(tài)存在的重金屬離子得到高效的去除效果，從而有利于在后續(xù)的升華處理系統(tǒng)中進行COD與氨氮的降解處理；
2.通過采用以木質素硫磺酸鈉作為骨架，以無機礦粉作為填料，以聚丙烯酰胺或N,N-二甲基丙烯酰胺作為單體接枝，在交聯(lián)劑與引發(fā)劑的作用下共聚得到無機/有機復合助凝劑，其表面接枝的羧基、酰胺基能夠通過螯合作用對重金屬污染物具有良好的吸附捕獲效果；
3.通過在一級物化反應系統(tǒng)以及二級物化反應系統(tǒng)前進行水質堿性調節(jié)，一方面能夠減少硫化氫臭氣的形成，另一方面能夠使無機/有機復合助凝劑的吸附捕獲效果更好。
（發(fā)明人：林國寧;張建華;朱軍;賴日坤;梁康祜）
