申请日2016.08.28
公开(公告)日2016.11.23
IPC分类号C02F9/14; C02F1/00
摘要
本发明公开了适用于高浓度化工污水的处理方法，以工业硫酸铝、石膏、钠基膨润土、氧化锡粉末、活性炭、水镁石、聚合三氯化铁、改性沸石、硼酸钠、聚二甲基二烯丙基氯化铵、异丁香酚甲醚、4‑二偶氮苯磺酸、单宁酸、助凝剂配制成复合处理剂，配合相应的吸附、处理剂处理、厌氧处理、光催化氧化、次氯酸钠氧化、曝气、电絮凝和电气浮等水处理工艺，使得经处理后的高浓度化工污水中有机物、氮、磷含量显著降低，同时酸度得到有效改善，能够满足环保达标的要求，具有较好的应用前景。
权利要求书
1.适用于高浓度化工污水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将工业污水排入吸附池，添加适量煤渣进行吸附处理，随后将污水通过格栅去除固体杂物，再送入沉淀池中进行沉淀处理;
(2)收集沉淀处理后的上清液，按照20～30mg/L污水的投加量加入复合处理剂，所述复合处理剂由以下各组分组成：工业硫酸铝35-45份、石膏35-45份、钠基膨润土30-40份、氧化锡粉末25-35份、活性炭20-30份、水镁石15-25份、聚合三氯化铁15-25份、改性沸石10-20份、硼酸钠8-12份、聚二甲基二烯丙基氯化铵6-10份、异丁香酚甲醚5-9份、4-二偶氮苯磺酸3-5份、单宁酸1-3份、助凝剂12-18份，反应时间为30～50min;
(3)将经复合处理剂处理后的污水排至厌氧池进行厌氧处理，随后排至光催化氧化器中进行光催化氧化处理;
(4)将经光催化氧化处理后的污水排入次氯酸钠氧化池，调节污水pH在7～8，投入次氯酸钠，反应时间为0.5～2h，并对污水处理体系进行曝气搅拌;
(5)经曝气处理后的污水输送至电絮凝气浮反应器，进行电絮凝和电气浮，电絮凝电极为可溶性铝电极，电气浮电极为板式不溶性纳米钛电极，反应器运行时的pH控制在5～8;工作压力为0.3～0.5Mpa;工作水温35～45℃;
(6)将经电絮凝气浮处理后的污水送入二次沉淀池，待沉淀完全后，将上清液排放，收集沉积物，完成污水处理过程。
2.根据权利要求1所述的适用于高浓度化工污水的处理方法，其特征在于：所述复合处理剂中的助凝剂选自聚丙烯酰胺、硅酸钠、硅藻土中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的适用于高浓度化工污水的处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中煤渣的粒径为1.5～2.5mm。
4.根据权利要求1所述的适用于高浓度化工污水的处理方法其特征在于，所述步骤(3)中光催化氧化的反应条件为：在紫外光照射下，向污水中通入光催化剂进行反应，反应时间为30～50min。
5.根据权利要求4所述的适用于高浓度化工污水的处理方法，其特征在于：所述光催化剂由钛酸丙酯、钼酸铵、硫酸亚铁混合后经煅烧并固定于硅胶表面而制成。
6.根据权利要求1～5任一项所述的适用于高浓度化工污水的处理方法，其特征在于：将经电絮凝和电气浮处理后的污水进行杀菌消毒处理，再送入二次沉淀池。
7.根据权利要求6所述的适用于高浓度化工污水的处理方法，其特征在于，所述杀菌消毒处理的条件为：采用氯、二氧化氯或次氯酸钠消毒，接触时间60～80min，加氯量为13～15mg/L。
说明书
适用于高浓度化工污水的处理方法
技术领域
本发明涉及工业污水无害化处理技术领域，特别涉及到适用于高浓度化工污水的处理方法。
背景技术
化工污水是指化工厂生产产品过程中所生产的污水，如生产乙烯、聚乙烯、橡胶、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐区、空分空压站等装置的含油污水。化工污水的水质成分复杂，水质成分复杂，副产物多，反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物，增加了污水的处理难度。
化工污水污染通常有以下特点：1、有毒性和刺激性。化工污水中有些含有如氰、酚、砷、汞、镉或铅等有毒或剧毒的物质，在一定的浓度下，对生物和微生物产生毒性影响。另外也可能含有无机酸、碱类等刺激性、腐蚀性的物质。2、有机物浓度高。特别是石油化工污水中各种有机酸、醇、醛、酮、醚和环氧化物等有机物的浓度较高，在水中会进一步氧化分解，消耗水中大量的溶解氧，直接影响水生生物的生存。3、pH不稳定。化工排放的污水时而强酸性，时而强碱性的现象是常有的，对生物、建筑物及农作物都有极大的危害。4、营养化物质较多。含磷、氮量较高的污水会造成水体富营养化，使水中藻类和微生物大量繁殖，严重时会造成“赤潮”，影响鱼类生长。5、恢复比较困难。受到有害物质污染的水域要恢复到水域的原始状态是相当困难的。尤其被微生物所浓集的重金属物质，停止排放仍难以消除。
目前应用较广的化工污水的处理方法主要分为物理法和化学法。物理法包括过滤法、重力沉淀法和气浮法等。过滤法是以具有孔粒状粒料层截留水中杂质，主要是降低水中的悬浮物，在化工污水的过滤处理中，常用扳框过滤机和微孔过滤机，微孔管由聚乙烯制成，孔径大小可以进行调节，调换较方便;重力沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉淀性能，在重力场的作用下自然沉降作用，以达到固液分离的一种过程;气浮法是通过生成吸附微小气泡附裹携带悬浮颗粒而带出水面的方法。这三种物理方法工艺简单，管理方便，但不能适用于可溶性污水成分的去除，具有很大的局限性。化学方法是利用化学反应的作用以去除水中的有机物、无机物杂质。主要有化学混凝法、化学氧化法、电化学氧化法等。化学混凝法作用对象主要是水中微小悬浮物和胶体物质，通过投加化学药剂产生的凝聚和絮凝作用，使胶体脱稳形成沉淀而去除。混凝法不但可以去除污水中的粒径为1～10mm的细小悬浮颗粒，而且还能去除色度，微生物以及有机物等。该方法受pH值、水温、水质、水量等变化影响大，对某些可溶性好的有机、无机物质去除率低;化学氧化法通常是以氧化剂对化工污水中的有机污染物进行氧化去除的方法。污水经过化学氧化还原，可使污水中所含的有机和无机的有毒物质转变成无毒或毒性较小的物质，从而达到污水净化的目的。常用的有空气氧化，氯氧化和臭氧化法。空气氧化因其氧化能力弱，主要用于含还原性较强物质的污水处理，Cl是普通使用的氧化剂，主要用在含酚、含氰等有机污水的处理上，用臭氧处理污水，氧化能力强，无二次污染。臭氧氧化法、氯氧化法，其水处理效果好，但是能耗大，成本高，不适合处理水量大和浓度相对低的化工污水;电化学氧化法是在电解槽中，污水中的有机污染物在电极上由于发生氧化还原反应而去除，污水中污染物在电解槽的阳极失去电子被氧化外，水中的Cl-，OH-等也可在阳极放电而生成Cl2和氧而间接地氧化破坏污染物。实际上，为了强化阳极的氧化作用，减少电解槽的内阻，往往在污水电解槽中加一些氯化钠，进行所谓的电氯化，NaCl投加后在阳极可生成氯和次氯酸根，对水中的无机物和有机物也有较强的氧化作用。近年来在电氧化和电还原方面发现了一些新型电极材料，取得了一定成效，但仍存在能耗大、成本高，及存在副反应等问题。
因此，开发一种适用于高浓度化工污水的处理方法，使得能够有效去除污水中的有机物、氮、磷，并降低酸度，就显得尤为重要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供适用于高浓度化工污水的处理方法，以工业硫酸铝、石膏、钠基膨润土、氧化锡粉末、活性炭、水镁石、聚合三氯化铁、改性沸石、硼酸钠、聚二甲基二烯丙基氯化铵、异丁香酚甲醚、4-二偶氮苯磺酸、单宁酸、助凝剂配制成复合处理剂，配合相应的吸附、处理剂处理、厌氧处理、光催化氧化、次氯酸钠氧化、曝气、电絮凝和电气浮等水处理工艺，使得经处理后的高浓度化工污水中有机物、氮、磷含量显著降低，同时酸度得到有效改善，能够满足环保达标的要求，具有较好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
适用于高浓度化工污水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将工业污水排入吸附池，添加适量煤渣进行吸附处理，随后将污水通过格栅去除固体杂物，再送入沉淀池中进行沉淀处理;
(2)收集沉淀处理后的上清液，按照20～30mg/L污水的投加量加入复合处理剂，所述复合处理剂由以下各组分组成：工业硫酸铝35-45份、石膏35-45份、钠基膨润土30-40份、氧化锡粉末25-35份、活性炭20-30份、水镁石15-25份、聚合三氯化铁15-25份、改性沸石10-20份、硼酸钠8-12份、聚二甲基二烯丙基氯化铵6-10份、异丁香酚甲醚5-9份、4-二偶氮苯磺酸3-5份、单宁酸1-3份、助凝剂12-18份，反应时间为30～50min;
(3)将经复合处理剂处理后的污水排至厌氧池进行厌氧处理，随后排至光催化氧化器中进行光催化氧化处理;
(4)将经光催化氧化处理后的污水排入次氯酸钠氧化池，调节污水pH在7～8，投入次氯酸钠，反应时间为0.5～2h，并对污水处理体系进行曝气搅拌;
(5)经曝气处理后的污水输送至电絮凝气浮反应器，进行电絮凝和电气浮，电絮凝电极为可溶性铝电极，电气浮电极为板式不溶性纳米钛电极，反应器运行时的pH控制在5～8;工作压力为0.3～0.5Mpa;工作水温35～45℃;
(6)将经电絮凝气浮处理后的污水送入二次沉淀池，待沉淀完全后，将上清液排放，收集沉积物，完成污水处理过程。
优选地，所述复合处理剂中的助凝剂选自聚丙烯酰胺、硅酸钠、硅藻土中的任意一种。
优选地，所述步骤(1)中煤渣的粒径为1.5～2.5mm。
优选地，所述步骤(3)中光催化氧化的反应条件为：在紫外光照射下，向污水中通入光催化剂进行反应，反应时间为30～50min。
优选地，所述光催化剂由钛酸丙酯、钼酸铵、硫酸亚铁混合后经煅烧并固定于硅胶表面而制成。
优选地，将经电絮凝和电气浮处理后的污水进行杀菌消毒处理，再送入二次沉淀池。
优选地，所述杀菌消毒处理的条件为：采用氯、二氧化氯或次氯酸钠消毒，接触时间60～80min，加氯量为13～15mg/L。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
(1)本发明的适用于高浓度化工污水的处理方法，以工业硫酸铝、石膏、钠基膨润土、氧化锡粉末、活性炭、水镁石、聚合三氯化铁、改性沸石、硼酸钠、聚二甲基二烯丙基氯化铵、异丁香酚甲醚、4-二偶氮苯磺酸、单宁酸、助凝剂配制成复合处理剂，配合相应的吸附、处理剂处理、厌氧处理、光催化氧化、次氯酸钠氧化、曝气、电絮凝和电气浮等水处理工艺，使得经处理后的高浓度化工污水中有机物、氮、磷含量显著降低，同时酸度得到有效改善，能够满足环保达标的要求，具有较好的应用前景。
(2)本发明的适用于高浓度化工污水的处理方法所用原料廉价、工艺具有普适性，适于大规模工业化运用，实用性强。