申请日2014.07.02
公开(公告)日2015.02.11
IPC分类号C02F1/44; C02F9/04
摘要
本发明公开了一种处理低浓度含盐有机废水并回收其中离子型表面活性剂的方法，本发明的方法包括如下步骤：(1)将上述含有离子型表面活性剂的低浓度含有有机废水进行软化预处理至钙含量≤20mg/L，浊度≤3NTU，得预处理水;(2)将上述预处理水通过反渗透膜循环浓缩得反渗透浓水和反渗透产水，其中反渗透浓水中有机物的形貌为高分子球状、棒状、层状或不规则状的缔合胶束，所得反渗透产水可外排或返回生产过程;(3)将上述浓缩水通过纳滤膜进行二次浓缩与脱盐得纳滤浓水和纳滤产水，所得纳滤浓水即为直接回用的离子型表面活性剂，所得纳滤产水可外排或返回生产过程。本发明的方法的分离效果高效、稳定、显著。
权利要求书
1.一种处理低浓度含盐有机废水并回收其中离子型表面活性剂的方法， 其特征在于：包括如下步骤：
(1)将上述含有水溶性离子型表面活性剂的低浓度有机废水进行软化预 处理至钙盐脱除率≥95%，钙含量≤20mg/L,浊度≤3NTU，得预处理水，上述 低浓度有机废水的电导率为1000～5000μs/cm，其中的钙离子主要以硫酸钙和 氯化钙的形式存在;上述离子型表面活性剂的单分子量为200～800道尔顿， 其在所述低浓度有机废水中的浓度范围为0.005～0.1%，对应的COD范围为 100～2000mg/L;
(2)在上述预处理水中投加盐酸调节pH至6.5～6.8，并加入2～5ppm的 EDTA作为阻垢剂后通过过滤精度为1～5μm的保安过滤器过滤，然后再通 过反渗透膜循环浓缩得反渗透浓水和反渗透产水，其中反渗透浓水中有机物 的的形貌为高分子球状、棒状、层状或不规则状的缔合胶束，所得反渗透产 水可外排或返回生产过程;所述反渗透膜为精密反渗透膜，其材质为改性有 机高分子，抗阴、阳离子型有机物污染、电中性并亲水，其操作压力为 10～30bar，浓缩倍数为5～30倍，该反渗透膜采用一段一级回流循环过滤的运 行方式，其膜芯排列方式为三支模壳并联排列，且每支膜壳中四支膜芯串联 排列;
(3)将上述浓缩水通过纳滤膜进行二次浓缩与脱盐得纳滤浓水和纳滤产 水，所得纳滤浓水即为直接回用的离子型表面活性剂，所得纳滤产水可外排 或返回生产过程;上述纳滤膜的平均截留分子量为100～2000道尔顿，其材 质为改性有机高分子，抗阴、阳离子型有机物污染并亲水，其对有机物的截 留率为50～98%，一价离子的透过率≥90%，二价离子的透过率为5～40%，其 操作压力为5～25bar，浓缩倍数为2～25倍，该纳滤膜采用一段一级回流循环 过滤的运行方式，其膜芯排列方式为三支模壳并联排列，且每支膜壳中四支 膜芯串联排列。
2.如权利要求1所述的一种处理低浓度含盐有机废水并回收其中离子型 表面活性剂的方法，其特征在于：所述步骤(2)中所用的反渗透膜的膜芯为 4040膜芯，膜芯总面积为91.2m2。
3.如权利要求2所述的一种处理低浓度含盐有机废水并回收其中离子型 表面活性剂的方法，其特征在于：所述反渗透膜的操作压力为18～20bar，浓 缩倍数为8～15倍。
4.如权利要求1所述的一种处理低浓度含盐有机废水并回收其中离子型 表面活性剂的方法，其特征在于：所述步骤(3)中所用的纳滤膜的膜芯为 2540膜芯，膜芯总面积为33.6m2。
5.如权利要求4所述的一种处理低浓度含盐有机废水并回收其中离子型 表面活性剂的方法，其特征在于：所述纳滤膜的操作压力为5～20bar，浓缩 倍数为3～20倍。
说明书
一种处理低浓度含盐有机废水并回收其中离子型表面活性剂的方法
技术领域
本发明属于工业有机废水处理领域，具体涉及一种处理低浓度含盐有机 废水并回收其中离子型表面活性剂的方法。
背景技术
吸附材料膨润土经深加工后能够获得高附加值的产品，其加工过程中产 生以含离子型表面活性剂为主的有机废水，同时废水中还含有一定量的无机 盐。现有技术中主要采用“气浮+水解酸化+生物吸附氧化”的联合生化法对该 废水进行处理，但该方法的出水水质不稳定、水力停留时间长、污泥需要定 时清理且操作管理不便。而采用常规化学氧化法或者物理吸附法处理成本较 高。以上多种方式都不能回收废水中的有机物，无法实现对其的循环利用， 造成有价生产物料的流失。
采用单膜反渗透或者单膜纳滤工艺处理，前者只能实现生产废水中有机 活性剂与无机盐的无差别浓缩富集，无法实现两者的分离;同时，由于原水 中有机物浓度较低，仅以单分子的形式存在，纳滤膜的静电与物理筛分对其 仅能够实现50%左右的截留率。另外，在膜材料的选型上，使用传统带负电 荷的滤膜处理类表面活性剂废水，渗透通量下降明显，甚至导致对膜元件的 不可逆污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种处理低浓度含盐有机废 水并回收其中离子型表面活性剂的方法。
本发明的技术方案如下：
一种处理低浓度含盐有机废水并回收其中离子型表面活性剂的方法，包 括如下步骤：
(1)将上述含有水溶性离子型表面活性剂的低浓度有机废水进行软化预 处理至钙盐脱除率≥95%，钙含量≤20mg/L,浊度≤3NTU，得预处理水，上述 低浓度有机废水的电导率为1000～5000μs/cm，其中的钙离子主要以硫酸钙和 氯化钙的形式存在;上述离子型表面活性剂的单分子量为200～800道尔顿， 其在所述低浓度有机废水中的浓度范围为0.005～0.1%，对应的COD范围为 100～2000mg/L;
(2)在上述预处理水中投加盐酸调节pH至6.5～6.8，并加入2～5ppm的 EDTA作为阻垢剂后通过过滤精度为1～5μm的保安过滤器过滤，然后再通 过反渗透膜循环浓缩得反渗透浓水和反渗透产水，其中反渗透浓水中有机物 的的形貌为高分子球状、棒状、层状或不规则状的缔合胶束，所得反渗透产 水可外排或返回生产过程;所述反渗透膜为精密反渗透膜，其材质为改性有 机高分子，抗阴、阳离子型有机物污染、电中性并亲水，其操作压力为 10～30bar，浓缩倍数为5～30倍，该反渗透膜采用一段一级回流循环过滤的运 行方式，其膜芯排列方式为三支模壳并联排列，且每支膜壳中四支膜芯串联 排列;
(3)将上述浓缩水通过纳滤膜进行二次浓缩与脱盐得纳滤浓水和纳滤产 水，所得纳滤浓水即为直接回用的离子型表面活性剂，所得纳滤产水可外排 或返回生产过程;上述纳滤膜的平均截留分子量为100～2000道尔顿，其材 质为改性有机高分子，抗阴、阳离子型有机物污染并亲水，其对有机物的截 留率为50～98%，一价离子的透过率≥90%，二价离子的透过率为5～40%，其 操作压力为5～25bar，浓缩倍数为2～25倍，该纳滤膜采用一段一级回流循环 过滤的运行方式，其膜芯排列方式为三支模壳并联排列，且每支膜壳中四支 膜芯串联排列。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(2)中所用的反渗透膜的膜 芯为4040膜芯，膜芯总面积为91.2m2。
在本发明的一个优选实施方案中，所述反渗透膜的操作压力为18～20bar， 浓缩倍数为8～15倍。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(3)中所用的纳滤膜的膜芯 为2540膜芯，膜芯总面积为33.6m2。
在本发明的一个优选实施方案中，所述纳滤膜的操作压力为5～20bar， 浓缩倍数为3～20倍。
本发明的有益效果是：
1、本发明的方法结合反渗透和纳滤分离的优点，实现对废水中离子型表 面活性剂的二次浓缩与脱盐，其可直接回用于生产工艺中，减少了浪费，避 免了环境污染;
2、本发明的方法的分离效果高效、稳定、显著，使用反渗透膜分离做为 纳滤膜的预浓缩，纳滤膜对离子型表面活性剂的截留率可达到90%以上，膜 透析液可直接回用或者达标排放;
3、本方明的方法快速、操作管理简单且设备占地面积小。