申请日2016.12.01
公开(公告)日2017.05.31
IPC分类号C02F1/52; C02F1/54; C02F1/56; C02F1/28; C02F101/16; C02F103/30
摘要
本发明公开了一种合成革高氨氮废水的一级处理方法，涉及合成革加工技术领域，包括如下步骤：(1)硬度调节，(2)一次压滤除渣，(3)沉降剂处理，(4)二次压滤除渣。本发明所述处理方法适用于合成革高氨氮废水的一级处理，该方法操作简便、设备投入成本低，能一次性将合成革废水中的氨氮含量降低75‑80%，起到有效去除氨氮污染物的作用。
权利要求书
1.合成革高氨氮废水的一级处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)硬度调节：将从合成革车间排放出的高氨氮废水引入调节池中，并加入石灰乳调节废水总硬度低于450mg/L，即得低硬度废水;
(2)一次压滤除渣：将低硬度废水引入一次压滤机中，压滤除去其中的悬浮物和沉淀物，即得经一次压滤后的废水;
(3)沉降剂处理：将经一次压滤后的废水引入沉降池中，按照废水与沉降剂质量比100:1-2的比例加入沉降剂，并按1吨废水搅拌速度150r/min搅拌时间30min的方式进行搅拌处理，搅拌结束后静置8-12h，即得经沉降剂处理后的废水;
(4)二次压滤除渣：将经沉降剂处理后的废水引入二次压滤机中，压滤除去其中的悬浮物和沉淀物，即得经一级处理后的废水;
所述沉降剂由如下重量份数的原料制成：小麦秸秆15-20份、玉米轴10-15份、砻糠灰5-10份、甘蔗渣5-10份、火山灰3-6份、阴离子聚丙烯酰胺2-4份、微晶纤维素1-2份、纳米胶粉1-2份、苦荞面粉0.5-1份、红薯淀粉0.5-1份、海泡石纤维粉0.5-1份、小苏打粉0.3-0.5份，所述小麦秸秆、玉米轴和甘蔗渣的含水量低于5%;其制备方法为：将小麦秸秆、玉米轴和甘蔗渣利用超微粉碎机制成平均粒度为20μm粉末，再加入砻糠灰、火山灰和海泡石纤维粉，并以10℃/min的升温速度升温至100-110℃保温混合10-15min，然后加入阴离子聚丙烯酰胺、微晶纤维素和纳米胶粉，继续保温混合5-10min，随后以5℃/min的降温速度降温至35-40℃后加入苦荞面粉、红薯淀粉和小苏打粉，充分混合均匀，所得混合物转入球磨机中，球磨至细度小于10μm，即得沉降剂。
2.根据权利要求1所述的合成革高氨氮废水的一级处理方法，其特征在于：所述纳米胶粉由如下重量份数的原料制成：双环戊二烯树脂5-10份、双马来酰亚胺树脂3-6份、氯化聚乙烯橡胶2-4份、疏水性纳米二氧化硅2-4份、聚乙烯蜡1-2份、硫化猪油1-2份、超细氧化镁1-2份、十六烷基三甲基氯化铵0.5-1份、煤焦油0.5-1份、氧化镧0.1-0.3份，其制备方法为：向双环戊二烯树脂中加入双马来酰亚胺树脂、氯化聚乙烯橡胶和煤焦油，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，静置15min后继续微波处理5min，并加入聚乙烯蜡、硫化猪油和十六烷基三甲基氯化铵，混合均匀后再次微波处理5min，再趁热加入疏水性纳米二氧化硅、超细氧化镁和氧化镧，充分混合均匀，然后以10℃/min的降温速度降温，待温度降至0-5℃后保温混合15min，随后以5℃/min的升温速度升温，待温度升至125-130℃后保温混合30min，所得混合物自然冷却降温，待温度降至35-40℃后送入纳米研磨机中，经充分研磨后即得纳米胶粉。
3.根据权利要求2所述的合成革高氨氮废水的一级处理方法，其特征在于：所述疏水性纳米二氧化硅由超细二氧化硅经疏水改性处理制得，其处理方法为：向15-20份超细二氧化硅中加入1-2份超细聚四氟乙烯粉末、0.5-1份氢化蓖麻油酸和0.5-1份氢化松香甘油酯，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，再转入40-50℃环境中静置1h，然后再次微波处理5min，所得混合物自然冷却降温，待温度降至70-80℃后加入10-15℃冷水中，充分混合，并静置30min，过滤，所得沉淀送入冷冻干燥机中，最后将干燥所得固体送入纳米研磨机中，经充分研磨后即得疏水性纳米二氧化硅。
4.根据权利要求2或3所述的合成革高氨氮废水的一级处理方法，其特征在于：所述微波处理器的工作条件为微波频率2450MHz、功率700W。
5.根据权利要求1或2所述的合成革高氨氮废水的一级处理方法，其特征在于：所述纳米胶粉的平均粒度为20nm。
6.根据权利要求3所述的合成革高氨氮废水的一级处理方法，其特征在于：所述超细二氧化硅的平均粒度为20μm，超细聚四氟乙烯粉末的平均粒度为5μm。
7.根据权利要求3所述的合成革高氨氮废水的一级处理方法，其特征在于：所述疏水性纳米二氧化硅的平均粒度为30nm。
说明书
合成革高氨氮废水的一级处理方法
技术领域：
本发明涉及合成革加工技术领域，具体涉及一种合成革高氨氮废水的一级处理方法。
背景技术：
合成革是指以人工合成方式在以织布、无纺布、皮革等材料的基布上，形成聚氨酯树脂的膜层或类似皮革的结构，外观像天然皮革的一种材料。合成革工业的废水主要来源于揉纹车间揉纹废水、车间地面冲洗水、厂区路面冲洗水及厂区生活污水、干湿法生产线原料桶清洗废水、生产线冲洗水、DMF回收塔冷凝水、回收塔的定期冲洗水、湿法生产线的凝固槽冲洗水以及储罐冲洗水，主要特征是“双高”，即高CODCr和高NH3-N。
近年来，对高氨氮废水的处理方法主要包括生物脱氮法、氨吹脱汽提法、折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、液膜法和土壤灌溉法等，但多数存在处理成本高或处理效果差的缺点，不适用于大批量合成革高氨氮废水的处理。针对这一情况，本公司开发出一种合成革高氨氮废水的一级处理方法，通过该预处理方法可将合成革废水中的氨氮含量降低75-80%。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种操作简便且一次性能将氨氮含量降低75-80%的合成革高氨氮废水的一级处理方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
合成革高氨氮废水的一级处理方法，包括如下步骤：
(1)硬度调节：将从合成革车间排放出的高氨氮废水引入调节池中，并加入石灰乳调节废水总硬度低于450mg/L，即得低硬度废水;
(2)一次压滤除渣：将低硬度废水引入一次压滤机中，压滤除去其中的悬浮物和沉淀物，即得经一次压滤后的废水;
(3)沉降剂处理：将经一次压滤后的废水引入沉降池中，按照废水与沉降剂质量比100:1-2的比例加入沉降剂，并按1吨废水搅拌速度150r/min搅拌时间30min的方式进行搅拌处理，搅拌结束后静置8-12h，即得经沉降剂处理后的废水;
(4)二次压滤除渣：将经沉降剂处理后的废水引入二次压滤机中，压滤除去其中的悬浮物和沉淀物，即得经一级处理后的废水;
所述沉降剂由如下重量份数的原料制成：小麦秸秆15-20份、玉米轴10-15份、砻糠灰5-10份、甘蔗渣5-10份、火山灰3-6份、阴离子聚丙烯酰胺2-4份、微晶纤维素1-2份、纳米胶粉1-2份、苦荞面粉0.5-1份、红薯淀粉0.5-1份、海泡石纤维粉0.5-1份、小苏打粉0.3-0.5份，所述小麦秸秆、玉米轴和甘蔗渣的含水量低于5%;其制备方法为：将小麦秸秆、玉米轴和甘蔗渣利用超微粉碎机制成平均粒度为20μm粉末，再加入砻糠灰、火山灰和海泡石纤维粉，并以10℃/min的升温速度升温至100-110℃保温混合10-15min，然后加入阴离子聚丙烯酰胺、微晶纤维素和纳米胶粉，继续保温混合5-10min，随后以5℃/min的降温速度降温至35-40℃后加入苦荞面粉、红薯淀粉和小苏打粉，充分混合均匀，所得混合物转入球磨机中，球磨至细度小于10μm，即得沉降剂。
所述纳米胶粉由如下重量份数的原料制成：双环戊二烯树脂5-10份、双马来酰亚胺树脂3-6份、氯化聚乙烯橡胶2-4份、疏水性纳米二氧化硅2-4份、聚乙烯蜡1-2份、硫化猪油1-2份、超细氧化镁1-2份、十六烷基三甲基氯化铵0.5-1份、煤焦油0.5-1份、氧化镧0.1-0.3份，其制备方法为：向双环戊二烯树脂中加入双马来酰亚胺树脂、氯化聚乙烯橡胶和煤焦油，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，静置15min后继续微波处理5min，并加入聚乙烯蜡、硫化猪油和十六烷基三甲基氯化铵，混合均匀后再次微波处理5min，再趁热加入疏水性纳米二氧化硅、超细氧化镁和氧化镧，充分混合均匀，然后以10℃/min的降温速度降温，待温度降至0-5℃后保温混合15min，随后以5℃/min的升温速度升温，待温度升至125-130℃后保温混合30min，所得混合物自然冷却降温，待温度降至35-40℃后送入纳米研磨机中，经充分研磨后即得纳米胶粉。
上述所制纳米胶粉具有优异的吸附和絮凝作用，能有效降低废水中的氨氮含量。
所述疏水性纳米二氧化硅由超细二氧化硅经疏水改性处理制得，其处理方法为：向15-20份超细二氧化硅中加入1-2份超细聚四氟乙烯粉末、0.5-1份氢化蓖麻油酸和0.5-1份氢化松香甘油酯，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，再转入40-50℃环境中静置1h，然后再次微波处理5min，所得混合物自然冷却降温，待温度降至70-80℃后加入10-15℃冷水中，充分混合，并静置30min，过滤，所得沉淀送入冷冻干燥机中，最后将干燥所得固体送入纳米研磨机中，经充分研磨后即得疏水性纳米二氧化硅。
所述微波处理器的工作条件为微波频率2450MHz、功率700W。
所述纳米胶粉的平均粒度为20nm。
所述超细二氧化硅的平均粒度为20μm，超细聚四氟乙烯粉末的平均粒度为5μm。
所述疏水性纳米二氧化硅的平均粒度为30nm。
本发明的有益效果是：本发明所述处理方法适用于合成革高氨氮废水的一级处理，该方法操作简便、设备投入成本低，能一次性将合成革废水中的氨氮含量降低75-80%，起到有效去除氨氮污染物的作用;经该一级处理后的废水后期只需利用普通的生物处理法，即可将99%以上的氨氮污染物清除，从而减轻合成革废水对环境的污染。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)硬度调节：将从合成革车间排放出的高氨氮废水引入调节池中，并加入石灰乳调节废水总硬度低于450mg/L，即得低硬度废水;
(2)一次压滤除渣：将低硬度废水引入一次压滤机中，压滤除去其中的悬浮物和沉淀物，即得经一次压滤后的废水;
(3)沉降剂处理：将经一次压滤后的废水引入沉降池中，按照废水与沉降剂质量比100:1的比例加入沉降剂，并按1吨废水搅拌速度150r/min搅拌时间30min的方式进行搅拌处理，搅拌结束后静置8h，即得经沉降剂处理后的废水;
(4)二次压滤除渣：将经沉降剂处理后的废水引入二次压滤机中，压滤除去其中的悬浮物和沉淀物，即得经一级处理后的废水。
沉降剂的制备：
将含水量低于5%的20份小麦秸秆、10份玉米轴和5份甘蔗渣利用超微粉碎机制成平均粒度为20μm粉末，再加入5份砻糠灰、3份火山灰和0.5份海泡石纤维粉，并以10℃/min的升温速度升温至100-110℃保温混合15min，然后加入2份阴离子聚丙烯酰胺、2份微晶纤维素和1份纳米胶粉，继续保温混合10min，随后以5℃/min的降温速度降温至35-40℃后加入0.5份苦荞面粉、0.5份红薯淀粉和0.3份小苏打粉，充分混合均匀，所得混合物转入球磨机中，球磨至细度小于10μm，即得沉降剂。
纳米胶粉的制备：
向10份双环戊二烯树脂中加入5份双马来酰亚胺树脂、2份氯化聚乙烯橡胶和0.5份煤焦油，充分混合后利用微波频率2450MHz、功率700W的微波处理器微波处理5min，静置15min后继续微波处理5min，并加入2份聚乙烯蜡、1份硫化猪油和0.5份十六烷基三甲基氯化铵，混合均匀后再次微波处理5min，再趁热加入3份疏水性纳米二氧化硅、2份超细氧化镁和0.2份氧化镧，充分混合均匀，然后以10℃/min的降温速度降温，待温度降至0-5℃后保温混合15min，随后以5℃/min的升温速度升温，待温度升至125-130℃后保温混合30min，所得混合物自然冷却降温，待温度降至35-40℃后送入纳米研磨机中，经充分研磨后即得平均粒度为20nm的纳米胶粉。
疏水性纳米二氧化硅的制备：
向平均粒度为20μm的20份超细二氧化硅中加入平均粒度为5μm的1份超细聚四氟乙烯粉末、0.5份氢化蓖麻油酸和0.5份氢化松香甘油酯，充分混合后利用微波频率2450MHz、功率700W的微波处理器微波处理5min，再转入40-50℃环境中静置1h，然后再次微波处理5min，所得混合物自然冷却降温，待温度降至70-80℃后加入10-15℃冷水中，充分混合，并静置30min，过滤，所得沉淀送入冷冻干燥机中，最后将干燥所得固体送入纳米研磨机中，经充分研磨后即得平均粒度为30nm的疏水性纳米二氧化硅。
实施例2
(1)硬度调节：将从合成革车间排放出的高氨氮废水引入调节池中，并加入石灰乳调节废水总硬度低于450mg/L，即得低硬度废水;
(2)一次压滤除渣：将低硬度废水引入一次压滤机中，压滤除去其中的悬浮物和沉淀物，即得经一次压滤后的废水;
(3)沉降剂处理：将经一次压滤后的废水引入沉降池中，按照废水与沉降剂质量比100:1的比例加入沉降剂，并按1吨废水搅拌速度150r/min搅拌时间30min的方式进行搅拌处理，搅拌结束后静置8h，即得经沉降剂处理后的废水;
(4)二次压滤除渣：将经沉降剂处理后的废水引入二次压滤机中，压滤除去其中的悬浮物和沉淀物，即得经一级处理后的废水。
沉降剂的制备：
将含水量低于5%的15份小麦秸秆、10份玉米轴和5份甘蔗渣利用超微粉碎机制成平均粒度为20μm粉末，再加入5份砻糠灰、3份火山灰和0.5份海泡石纤维粉，并以10℃/min的升温速度升温至100-110℃保温混合15min，然后加入3份阴离子聚丙烯酰胺、1份微晶纤维素和1份纳米胶粉，继续保温混合10min，随后以5℃/min的降温速度降温至35-40℃后加入0.5份苦荞面粉、0.5份红薯淀粉和0.3份小苏打粉，充分混合均匀，所得混合物转入球磨机中，球磨至细度小于10μm，即得沉降剂。
纳米胶粉的制备：
向8份双环戊二烯树脂中加入5份双马来酰亚胺树脂、3份氯化聚乙烯橡胶和0.5份煤焦油，充分混合后利用微波频率2450MHz、功率700W的微波处理器微波处理5min，静置15min后继续微波处理5min，并加入1份聚乙烯蜡、1份硫化猪油和0.5份十六烷基三甲基氯化铵，混合均匀后再次微波处理5min，再趁热加入4份疏水性纳米二氧化硅、1份超细氧化镁和0.2份氧化镧，充分混合均匀，然后以10℃/min的降温速度降温，待温度降至0-5℃后保温混合15min，随后以5℃/min的升温速度升温，待温度升至125-130℃后保温混合30min，所得混合物自然冷却降温，待温度降至35-40℃后送入纳米研磨机中，经充分研磨后即得平均粒度为20nm的纳米胶粉。
疏水性纳米二氧化硅的制备：
向平均粒度为20μm的15份超细二氧化硅中加入平均粒度为5μm的1份超细聚四氟乙烯粉末、0.5份氢化蓖麻油酸和0.5份氢化松香甘油酯，充分混合后利用微波频率2450MHz、功率700W的微波处理器微波处理5min，再转入40-50℃环境中静置1h，然后再次微波处理5min，所得混合物自然冷却降温，待温度降至70-80℃后加入10-15℃冷水中，充分混合，并静置30min，过滤，所得沉淀送入冷冻干燥机中，最后将干燥所得固体送入纳米研磨机中，经充分研磨后即得平均粒度为30nm的疏水性纳米二氧化硅。
实施例3
将实施例1和实施例2所述处理方法用于合成革高氨氮废水的一级处理，并对处理效果进行测定。
测定结果显示，利用实施例1和实施例2所述处理方法对合成革高氨氮废水进行一级处理后，分别能将废水中的氨氮含量降低76.85%和78.19%。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。