申请日2017.08.25
公开(公告)日2017.11.03
IPC分类号C02F9/12; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种非离子表面活性剂废水处理方法，属于废水处理技术领域。所述方法将废水采用磁化处理步骤进行初步处理，再通过活性炭吸附步骤进一步处理，磁化处理步骤中采用磁化处理装置对废水进行磁化处理，磁化处理装置包括磁化容器和永磁铁，磁化处理装置中磁感应强度不得低于100mT，在磁化处理废水过程中磁场使废水中的污染物产生高级氧化作用，再通过活性炭吸附进一步处理，磁化处理和活性炭吸附具有一定的协同作用，整个处理过程不需耗费能源和试剂，同时是一种具环境友好性的处理方法，且耗费时间短，设备简单，成本低廉，处理效果优异，利于推广。
权利要求书
1.一种非离子表面活性剂废水的处理方法，其特征在于：该方法步骤为：
步骤a)首先采用磁化处理装置对废水进行磁化处理，其中磁化处理装置包括磁化容器和永磁铁;所述磁化处理装置中的磁感应强度不得低于100mT;
步骤b)再通过活性炭吸附步骤进一步处理。
2.根据权利要求1所述的非离子表面活性剂废水的处理方法，其特征在于：所述活性炭吸附步骤中，废水流过装填活性炭的吸附柱，流速为0.83mL/min～2.4mL/min。
3.根据权利要求1或2所述的非离子表面活性剂废水的处理方法，其特征在于：所述活性炭吸附步骤中，所述活性炭装填体积为废水总体积的10%～20%。
4.根据权利要求1或2所述的非离子表面活性剂废水的处理方法，其特征在于：所述永磁铁为钐钴磁铁。
5.根据权利要求1或2所述的非离子表面活性剂废水的处理方法，其特征在于：所述方法包括预处理步骤，所述预处理步骤中调节废水pH值至4.0～6.5。
6.根据权利要求1或2所述的非离子表面活性剂污水的处理方法，其特征在于：所述废水的COD值不超过15000mg/L。
7.根据权利要求1或2所述的非离子表面活性剂废水的处理方法，其特征在于：所述磁化处理装置中的磁感应强度为400mT。
8.根据权利要求2所述的非离子表面活性剂废水的处理方法，其特征在于：所述活性炭吸附步骤中，废水流过装填活性炭的吸附柱，流速为0.83mL/min。
9.根据权利要求1所述的非离子表面活性剂废水的处理方法，其特征在于：步骤为：
步骤(1)预处理：调节废水pH值至4.0，所述废水的COD值为4000～15000mg/L;
步骤(2)磁化处理：采用磁化处理装置对步骤(1)处理的废水进行磁化处理，所述磁化处理装置中的磁感应强度为400mT，所述永磁铁为钐钴磁铁;
步骤(3)活性炭吸附：步骤(2)处理后废水流过装填活性炭的吸附柱，流速为0.83mL/min，测定处理后废水的COD值，所述活性炭装填体积为废水体积的10%。
说明书
一种非离子表面活性剂废水的处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种非离子表面活性剂废水的处理方法。
背景技术
非离子表面活性剂是一类具有较强润湿能力和净化洗涤能力的表面活性剂，在工业中应用广泛，随着其应用的发展，非离子表面活性剂废水也在逐年增加，此类废水通常具有以下特点：1)废水中有机污染物种类繁多、组成成分复杂、浓度高;2)废水中有机污染物容易结合其他污染物，产生新型复杂难降解型污染物;3)废水中普遍含有大量的乳化剂、洗涤剂。如果将此类废水直接排入受纳水体，会导致水环境急剧恶化，此外，废水中的非离子表面活性剂还可被土壤吸附，进一步加重环境污染，因此对非离子表面活性剂废水的治理刻不容缓。
目前非离子表面活性剂废水的处理方法主要包括泡沫分离法、吸附法、生物法、微电解法、Fenton氧化法等。
泡沫分离法是较为常用的一种物理方法，该方法具有操作简便的优点，也能达到分离非离子表面活性剂的目的，然而仅适用于低浓度的非离子表面活性剂废水处理，处理范围存在一定的局限性。
吸附法是一种操作简单、成本低廉的物理方法，针对于非离子表面活性剂废水的特点，通常需要将吸附剂进行改性处理，在《改性粉煤灰处理非离子表面活性剂废水的研究》文献中，其采用盐酸、硫酸等试剂对粉煤灰进行改性，制得粉煤灰吸附混凝剂，再采用改性粉煤吸附混凝剂对含非离子表面活性剂烷基苯酚聚氧乙烯醚的废水进行处理，其结果表明，改性处理后的粉煤灰对含烷基苯酚聚氧乙烯醚浓度为300～1800mg/L的废水具有良好的吸附性能;然而改性处理过程需要投加盐酸、硫酸等试剂，在废水处理中将会使盐酸、硫酸流入废水造成二次污染，增加废水后续处理难度。
生物法是利用微生物以非离子表面活性剂作为碳源利用，从而降解废水中非离子表面活性剂的一种方法，然而较高浓度的非离子型表面活性剂废水通常毒性较大，会使微生物活性降低，影响处理效果。因此生物法应用范围也存在一定局限性，不利于推广。
微电解法是基于电化学原理，通过在废水中形成电极反应使非离子表面活性剂发生催化氧化分解、混凝、吸附、络合及置换等反应，使污染物迅速去除。已有大量研究表明，微电解法对非离子表面活性剂废水具有较好的处理效果。经检索，现有技术也公布了相关的技术方案，如中国专利号CN02156509.0，该申请案公开了一种含非离子表面活性剂废水的处理方法，其使废水进入微电解反应器进行铁屑微电解处理，再使处理后废水进入沉淀槽以去除微电解过程中产生的铁离子和亚铁离子。该申请案的方法可使废水中非离子表面活性剂去除率达80%，然而该方法也存在自身不可避免的缺陷，其处理过程需要不断消耗电能，且引入了铁离子和亚铁离子，增加废水后续处理难度，从一定程度上增加了投入成本。
中国专利号CN201410524699.1公开了一种针对非离子表面活性剂废水的预处理方法，其处理步骤如下：步骤(1)：调节废水pH，同时投加催化剂FeSO4;步骤(2)：使废水进入电解反应槽进行电解处理，接着进入催化氧化反应槽进行充分氧化反应;步骤(3)：输出废水进入絮凝沉淀单元进行沉淀处理，上清液进入后续处理工艺。该申请案的方法虽然对非离子表面活性剂废水处理取得了显著的效果，然而整个处理步骤较为繁琐，同时耗费大量能源，处理成本较高。
Fenton氧化法是利用Fenton试剂中亚铁离子为催化引发剂，在其作用下H2O2产生大量自由基，进一步加速自由基链的引发反应，从而使废水中的非离子表面活性剂进行快速降解去除的一种方法，该方法对非离子表面活性剂去除效果较好，然而处理同时将不可避免的引入多余的亚铁离子和铁离子，从而增加废水后续处理难度。
磁场是一种带有特殊的能量的场，目前越来越多的研究表明磁处理技术可以用于废水处理，当废水经过磁场后，其表面张力、电化学效应、介电常数、光学性质、导电率、粘度、吸附、等方面的特性都可以产生可测量的变化，目前常用的磁处理技术包括磁吸附、磁凝聚、磁电解技术，目前磁吸附技术在废水处理中应用最为广泛，然而，大量研究表明磁处理技术只能作为一种预处理的手段，且在处理过程中需要耗费能源，处理成本较高，目前磁技术对非离子表面活性剂废水的处理至今未有文献报道。
综上所述，采用单一物理方法对非离子表面活性剂废水的处理效果普遍不佳，虽然采用催化氧化和微电解等化学处理方法对该类废水处理效果较为显著，但是处理步骤通常较为繁琐、投入处理成本较高，因此亟需开发一种操作简单、经济有效的节能型废水处理方法。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对于非离子表面活性剂废水有机污染物种类多、浓度高、难处理的特点，本发明提供了一种磁化处理与吸附处理组合处理方法，可以改进现有技术处理过程中步骤较为繁琐、投入成本较高的缺陷;且要进一步克服现有技术处理过程中容易使废水引入多余离子的缺陷。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明提供了一种非离子表面活性剂废水的处理方法，该方法步骤为：
步骤a)首先采用磁化处理装置对废水进行磁化处理，其中磁化处理装置包括磁化容器和永磁铁;所述磁化处理装置中的磁感应强度不得低于100mT;
步骤b)再通过活性炭吸附步骤进一步处理。
作为本发明更进一步的改进，所述活性炭吸附步骤中，废水流过装填活性炭的吸附柱，流速为0.83mL/min～2.4mL/min。
作为本发明更进一步的改进，所述活性炭吸附步骤中，所述活性炭装填体积为废水总体积的10%～20%。
作为本发明更进一步的改进，所述永磁铁为钐钴磁铁。
作为本发明更进一步的改进，所述方法包括预处理步骤，所述预处理步骤中调节废水pH值至4.0～6.5。
作为本发明更进一步的改进，所述废水的COD值不超过15000mg/L。
作为本发明更进一步的改进，所述磁化处理装置中的磁感应强度为400mT。
作为本发明更进一步的改进，所述活性炭吸附步骤中，废水流过装填活性炭的吸附柱，流速为0.83mL/min。
作为本发明更进一步的改进，所述的非离子表面活性剂废水的处理方法，步骤为：
步骤(1)预处理：调节废水pH值至4.0，所述废水的COD值为4000～15000mg/L;
步骤(2)磁化处理：采用磁化处理装置对步骤(1)处理的废水进行磁化处理，所述磁化处理装置中的磁感应强度为400mT，所述永磁铁为钐钴磁铁;
步骤(3)活性炭吸附：步骤(2)处理后废水流过装填活性炭的吸附柱，流速为0.83mL/min，测定处理后废水的COD值，所述活性炭装填体积为废水体积的10%。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下效果：
(1)本发明的一种非离子表面活性剂废水的处理方法，其采用磁化处理和活性炭吸附处理组合方式对非离子表面活性剂废水进行处理，COD去除率较高，处理效果优异;与现有技术处理过程中步骤较为繁琐、投入成本较高的特点相比，本发明的方法操作简单，不需要消耗能量，整个处理过程成本低廉，利于推广。
(2)本发明的一种非离子表面活性剂废水的处理方法，其采用的磁化处理和活性炭吸附处理过程具有一定的协同作用，磁化处理废水过程中产生了具有强氧化能力的自由基，大量有机物在废水中发生高级氧化过程，大分子难降解有机物降解成小分子利于处理的物质，更利于被活性炭吸附，协同处理条件下废水COD去除率明显提高，处理效果好。
(3)本发明的一种非离子表面活性剂废水的处理方法，在磁化处理同时可改变非离子表面活性剂废水溶液的粘度、表面张力、溶解度等性质，使废水溶液中的有机物更易与废水分离，从而被活性炭吸附，进一步加强了磁化处理和活性炭吸附处理的协同作用。
(4)本发明的一种非离子表面活性剂废水的处理方法，其磁化处理是通过有机物产生的高级氧化作用，提高氧化效果的方式是通过增大磁感应强度，而现有技术中催化氧化处理废水过程中，一般需要添加催化剂，试剂的引入增加了后续废水的处理难度，因此本发明提供的是一种更具环境友好性的处理方法。
(5)本发明的一种非离子表面活性剂废水的处理方法，磁化处理中的磁感应强度不得低于100mT，通过现有技术较容易实现，且整个处理过程比较温和，不需加热等条件，本发明的方法实用性较强。
(6)本发明的一种非离子表面活性剂废水的处理方法，与现有技术中改性后的吸附剂对非离子表面活性剂废水300～1800mg/L的处理范围相比，本发明方法的处理浓度范围较广，最大处理浓度可达到15000mg/L，且处理效果优异，对废水COD去除率可高达96%。
(7)本发明的一种非离子表面活性剂废水的处理方法，其磁化处理时间和活性炭吸附处理时间均较短，与现有技术处理方法相比，效率更高，利于推广。