公布日：2022.08.23
申請日：2022.05.09
分類號：C02F9/04(2006.01)I;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本申請涉及一種化工污水處理工藝，其包括將污水依次通過隔油調節(jié)池、中和反應池、平流沉淀池、二級反應池和斜管沉淀池進行污水處理。本申請具有以下優(yōu)點和效果：與稀鹽酸混合的石灰表面產生微孔，使石灰經改性后產生大量沸石類物質，表面更粗糙；同時通過與N,N’‑亞甲基雙甲基丙烯胺和聚乙烯醇的混合實現(xiàn)有機化改性，提高活性成分含量，進而可有效提高對鎳的吸附性能；通過超聲分散處理，使污水處理劑的分散和螯合性均得到提升，有利于輔助污水的絮凝，從而輔助提升污水處理的效果；通過平流沉淀池去除大部分的污泥，達到污泥減量的目的；處理后的污水達到國家排放標準，同時增大Ni的回收利用率，實現(xiàn)了資源的回收再利用，有效減少資源浪費。
權利要求書
1.一種化工污水處理工藝，其特征在于：包括如下步驟：S1.隔油調節(jié)池處理；在隔油調節(jié)池中，污水中密度小于水的油粒上升至水面，在池體上部設置抽油管，收集浮油并將其導出池外，去除大部分動植物油和浮渣；S2.中和反應池處理；在中和反應池中加入石灰，與S1處理后的污水中的酸性物質在池中勻質混合進行中和反應；S3.平流沉淀池處理；平流式沉淀池池體平面為矩形，上部為沉淀區(qū)，下部為污泥區(qū)，池前部有進水區(qū)，池后部有出水區(qū)；S2處理后的污水沿進水區(qū)整個截面均勻分配，進入沉淀區(qū)，然后緩慢流向出口區(qū)，污水中的泥沙顆粒沉降于污泥區(qū)，對污泥區(qū)的污泥進行處理，回收Fe、Cr、Ni和F；S4.二級反應池處理；采用包括改性石灰的A組分的污水處理劑對S3處理后的污水進行處理；S5.斜管沉淀池處理；斜管沉淀池的沉降區(qū)域設置許多密集的斜管，使污水中懸浮雜質在斜管中進行沉淀，S4處理后的污水沿斜管上升流動，分離出的泥渣在重力作用下沿著斜管向下滑至池底，再集中排出；按重量份數計，每升污水中，添加的所述A組分為50-60份改性石灰；所述改性石灰的制備方法為：將30-40份石灰和2-3份質量分數為18%的鹽酸溶液共混攪拌10-15min，再烘干碾碎；然后將處理后的石灰與3-5份N,N’-亞甲基雙甲基丙烯胺、2-3份聚乙烯醇共混，以450-550W的超聲功率超聲分散30-35min。
2.根據權利要求1所述的一種化工污水處理工藝，其特征在于：所述改性石灰的制備方法還包括如下步驟：超聲分散后，再加入2-3份甲醛和0.6-0.8份2,3-二羥基丙烯酸丙酯，在70-80℃下攪拌反應1-2h。
3.根據權利要求1所述的一種化工污水處理工藝，其特征在于：按重量份數比計，石灰：鹽酸溶液：N,N’-亞甲基雙甲基丙烯胺=19:1:2。
4.根據權利要求2所述的一種化工污水處理工藝，其特征在于：所述污水處理劑還包括B組分，B組分包括木質素和辛基酚聚氧乙烯醚；按重量份數計，每升污水中，添加的B組分包括35-45份木質素和8-10份辛基酚聚氧乙烯醚。
5.根據權利要求4所述的一種化工污水處理工藝，其特征在于：按重量份數計，所述B組分還包括5-6份2-羧基-3-氯苯甲醛。
6.根據權利要求5所述的一種化工污水處理工藝，其特征在于：按重量份數比計，木質素：2-羧基-3-氯苯甲醛=7:1。
7.根據權利要求5所述的一種化工污水處理工藝，其特征在于：按重量份數計，所述B組分還包括4-5份二氰苯乙烯酮乙烯縮醛和1-2份過氧化苯甲酰。
8.根據權利要求7所述的一種化工污水處理工藝，其特征在于：所述B組分的制備方法為：將2-羧基-3-氯苯甲醛加熱至75-80℃，然后邊攪拌邊將木質素和辛基酚聚氧乙烯醚攪拌共混的產物滴加于2-羧基-3-氯苯甲醛中，添加完后繼續(xù)攪拌反應50-60min；然后加入二氰苯乙烯酮乙烯縮醛和過氧化苯甲酰，升溫至80-90℃，繼續(xù)攪拌2-3h。
9.根據權利要求7所述的一種化工污水處理工藝，其特征在于：所述S4中，首先將污水的pH值調節(jié)至9.0-11.0，然后用包括改性石灰的A組分處理污水，收集沉淀物以回收Ni；然后再用包括木質素、辛基酚聚氧乙烯醚、2-羧基-3-氯苯甲醛、二氰苯乙烯酮乙烯縮醛和過氧化苯甲酰的B組分繼續(xù)處理污水。
發(fā)明內容
為了提高化工污水的處理效果，增大鎳金屬元素的回收利用率，本申請?zhí)峁┮环N化工污水處理工藝。
本申請?zhí)峁┑囊环N化工污水處理工藝采用如下的技術方案：
一種化工污水處理工藝，包括如下步驟：
S1.隔油調節(jié)池處理；在隔油調節(jié)池中，污水中密度小于水的油粒上升至水面，在池體上部設置抽油管，收集浮油并將其導出池外，去除大部分動植物油和浮渣；
S2.中和反應池處理；在中和反應池中加入石灰，與S1處理后的污水中的酸性物質在池中勻質混合進行中和反應；
S3.平流沉淀池處理；平流式沉淀池池體平面為矩形，上部為沉淀區(qū)，下部為污泥區(qū)，池前部有進水區(qū)，池后部有出水區(qū)；S2處理后的污水沿進水區(qū)整個截面均勻分配，進入沉淀區(qū)，然后緩慢流向出口區(qū)，污水中的泥沙顆粒沉降于污泥區(qū)，對污泥區(qū)的污泥進行處理，回收Fe、Cr、Ni和F；
S4.二級反應池處理；采用包括A組分的污水處理劑對S3處理后的污水進行處理；
S5.斜管沉淀池處理；斜管沉淀池的沉降區(qū)域設置許多密集的斜管，使污水中懸浮雜質在斜管中進行沉淀，S4處理后的污水沿斜管上升流動，分離出的泥渣在重力作用下沿著斜管向下滑至池底，再集中排出；
按重量份數計，每升污水中，添加的所述A組分為50-60份改性石灰；
所述改性石灰的制備方法為：將30-40份石灰和2-3份質量分數為18％的鹽酸溶液共混攪拌10-15min，再烘干碾碎；然后將處理后的石灰與3-5份N,N’-亞甲基雙甲基丙烯胺、2-3份聚乙烯醇共混，以450-550W的超聲功率超聲分散30-35min。
通過采用上述技術方案，石灰以氫氧化鈣為主要成分，通過與稀鹽酸共混使石灰表面產生微孔，使石灰經改性后產生大量沸石類物質，顆粒形狀變?yōu)椴灰?guī)則，表面更粗糙，比表面積增加；同時通過與N,N’-亞甲基雙甲基丙烯胺和聚乙烯醇的混合實現(xiàn)有機化改性，提高活性成分含量，進而可有效提高對鎳的吸附性能，提高回收的污水中的Ni的含量；通過超聲分散處理，使污水處理劑的分散和螯合性均得到提升，有利于輔助污水的絮凝，從而輔助提升污水處理的效果；通過平流沉淀池去除大部分的污泥，達到污泥減量的目的；處理后的污水達到國家排放標準，同時實現(xiàn)了資源的回收再利用，有效減少資源浪費。
優(yōu)選的，所述改性石灰的制備方法還包括如下步驟：超聲分散后，再加入2-3份甲醛和0.6-0.8份2,3-二羥基丙烯酸丙酯，在70-80℃下攪拌反應1-2h。
通過采用上述技術方案，進一步加入甲醛和2,3-二羥基丙烯酸丙酯，有機組分之間發(fā)生共聚反應，得到的聚合物活性基團多，分子量高，絮凝能力強，顯示出對Ni的高效吸附的優(yōu)越性。
優(yōu)選的，按重量份數比計，石灰：鹽酸溶液：N,N’-亞甲基雙甲基丙烯胺＝19:1:2。
優(yōu)選的，所述污水處理劑還包括B組分；按重量份數計，每升污水中，添加的B組分包括35-45份木質素和8-10份辛基酚聚氧乙烯醚。
通過采用上述技術方案，木質素為含有酚羥基、醇羥基和羧基等多種官能團的高分子化合物，辛基酚聚氧乙烯醚作為非離子表面活性劑可提高組分的分散性和螯合性，當加入B組分進一步處理污水時，木質素與污水中剩余的A組分改性石灰產生復配，可使污水處理劑更易于吸附重金屬陽離子，同時由羥基等活性基團增加配位絡合能力，對苯酚及含氮芳香族化合物等具有較高的吸附能力，可提高污水的處理效果，以達到排污標準。
優(yōu)選的，按重量份數計，所述B組分還包括5-6份2-羧基-3-氯苯甲醛。
通過采用上述技術方案，加入2-羧基-3-氯苯甲醛與含有酚羥基、醇羥基和羧基的木質素共混反應，改善木質素的絡合能力，同時還改變組分之間的形態(tài)結構及分布，使組分之間產生協(xié)同增效作用；通過改性也使吸附能力得到提升，提高污水處理效果。
優(yōu)選的，按重量份數比計，木質素：2-羧基-3-氯苯甲醛＝7:1。
優(yōu)選的，按重量份數計，所述B組分還包括2-3份二氰苯乙烯酮乙烯縮醛和1-2份過氧化苯甲酰。
通過采用上述技術方案，通過2-羧基-3-氯苯甲醛改性木質素后，進一步引入二氰苯乙烯酮乙烯縮醛并通過加入過氧化苯甲酰使組分間交聯(lián)，形成交聯(lián)網絡可使結構得到改善，增加比表面積從而可有效提高木質素對有機物的吸附能力，并可提高吸附效率，污水處理效果更佳。
優(yōu)選的，所述B組分的制備方法為：將2-羧基-3-氯苯甲醛加熱至75-80℃，然后邊攪拌邊將木質素和辛基酚聚氧乙烯醚攪拌共混的產物滴加于2-羧基-3-氯苯甲醛中，添加完后繼續(xù)攪拌反應50-60min；然后加入二氰苯乙烯酮乙烯縮醛和過氧化苯甲酰，升溫至80-90℃，繼續(xù)攪拌2-3h。
優(yōu)選的，所述S4中，首先將污水的pH值調節(jié)至9.0-11.0，然后用A組分處理污水，收集沉淀物以回收Ni；然后再用B組分繼續(xù)處理污水。
通過采用上述技術方案，將pH值調節(jié)至9.0-11.0時，沉淀作用增強，有利于提高對鎳離子的吸附效果，從而提高鎳離子回收率，減少殘留，起提高資源回收率和提升污水處理效果的作用；當A組分處理后，Ni被吸附回收，B組分可與污水中剩余的A組分改性石灰產生復配，可使污水處理劑更易于吸附重金屬陽離子，同時由羥基等活性基團增加配位絡合能力，提高污水處理效果。
綜上所述，本申請包括以下有益技術效果：
1.石灰以碳酸鈣為主要成分，通過與稀鹽酸共混使石灰表面產生微孔，使石灰經改性后產生大量沸石類物質，顆粒形狀變?yōu)椴灰?guī)則，表面更粗糙，比表面積增加；同時通過與N,N’-亞甲基雙甲基丙烯胺和聚乙烯醇的混合實現(xiàn)有機化改性，提高活性成分含量，進而可有效提高對鎳的吸附性能，提高回收的Ni含量；通過超聲分散處理，使污水處理劑的分散和螯合性均得到提升，有利于輔助污水的絮凝，從而輔助提升污水處理的效果；通過平流沉淀池去除大部分的污泥，達到污泥減量的目的；處理后的污水達到國家排放標準，同時實現(xiàn)了資源的回收再利用，有效減少資源浪費；
2.進一步加入甲醛和2,3-二羥基丙烯酸丙酯，有機組分之間發(fā)生共聚反應，得到的聚合物活性基團多，分子量高，絮凝能力強，顯示出對Ni的高效吸附的優(yōu)越性；
3.木質素為含有酚羥基、醇羥基和羧基等多種官能團的高分子化合物，辛基酚聚氧乙烯醚作為非離子表面活性劑可提高組分的分散性和螯合性，2-羧基-3-氯苯甲醛與含有酚羥基、醇羥基和羧基的木質素共混反應，改善木質素的絡合能力，引入二氰苯乙烯酮乙烯縮醛并通過加入過氧化苯甲酰使組分間交聯(lián)，形成交聯(lián)網絡可使結構得到改善，增加比表面積從而可有效提高木質素對有機物的吸附能力，并可提高吸附效率；當A組分處理后，Ni被吸附回收，B組分可與污水中剩余的A組分改性石灰產生復配，可使污水處理劑更易于吸附重金屬陽離子，同時由羥基等活性基團增加配位絡合能力，提高污水處理效果。
（發(fā)明人：方勁松;葉眾歡;張冶;項力）
