申请日2013.12.26
公开(公告)日2014.04.09
IPC分类号C02F9/10; C02F1/66; C02F103/30; C02F1/72; C02F1/52; C02F1/461
摘要
本发明涉及一种直接染料母液废水处理方法，属于三废治理技术领域。包括预处理→静置沉淀→微电解→Fenton氧化→絮凝→过滤→蒸发结晶，静置沉淀并过滤除去大颗粒物质，铁碳微电解氧化还原废水中的有机物，絮凝沉淀除去有机物，同时脱除色度。将本发明应用于直接染料母液废水处理，具有工艺简单、运行成本低、有机物的去除率高等优点。
权利要求书
1.一种直接染料母液废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)预处理：收集并调整废水的pH值为2-5，留用;
(2)微电解：将备用废水进行铁碳微电解反应2-10小时，并控制反应过程中的pH值为2-5;
(3)Fenton氧化：上一步骤处理后的废水中添加H2O2进行的Fenton氧化0.5-8小时，H2O2的质量浓度为30%，添加量为0.01-1%，并控制反应过程中的废水pH值在2-5之间;
(4)絮凝：将上一步骤处理后的废水pH值稳定在7-10，絮凝0.5-4小时后，过滤，除去沉淀物;
(5)蒸发结晶：将上一步骤过滤后的滤液进行蒸发浓缩，分离获得潮品钠盐，分离的母液浓缩液回用。
2.如权利要求1所述的一种直接染料母液废水处理方法，其特征在于：步骤(2)中，微电解的试剂为成品铁碳试剂、2-10%铁粉与0.05-1%活性炭的混合物或2-10%铁粉、0.05-1%活性炭和铜粉的混合物。
3.如权利要求1所述的一种直接染料母液废水处理方法，其特征在于：步骤(5)中，蒸发结晶的方式为MVR蒸发浓缩、单效浓缩或多效浓缩，蒸发冷凝热水用于生产中的洗涤、补水和换热。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种直接染料母液废水处理方法，其特征在于：所述的废水包括酸性废水和碱性废水，酸性废水中硫酸或盐酸的质量含量为0.1-40%，碱性废水中碱的质量含量为0.1-10%。
5.如权利要求4所述的一种直接染料母液废水处理方法，其特征在于：所述的pH调节中，所用调节酸为硫酸或盐酸，所用调节碱为片碱、纯碱、小苏打或其组合。
说明书
一种直接染料废水处理方法
技术领域
本发明涉及一种直接染料废水处理方法，属于三废治理技术领域。
背景技术
染料母液废水具有高COD、高盐分、高酸碱度等特点，严重污染环境，一直是治理的难题，制约着企业的发展。目前对于染料污水的处理主要方法有以下的几种：
吸附法：最常用的活性炭法是通过活性炭上的大量孔壁吸附部分非水溶性和不溶性的有机物及带发色团的有机物。对比较复杂的直接染料母液废水的色度和COD的去除均达不到10%，效果不佳。
絮凝法：絮凝也是常见的处理手段，许多有机废水用絮凝可得到不错的出水效果。但单独用于直接染料母液废水处理的效果达不到要求，且絮凝剂用量大、产生固废量大，也不够经济。
生物法：生物法是利用微生物代谢实现污染物减量化、无害化的理想手段，可以有效的去除污水中的COD。但由于染料污水中有机物成分复杂、且常伴有高毒性、高酸碱含量及高含盐量等特点，微生物难生存或需要长期驯化。此外，微生物对生存条件敏感，染料废水水质不够稳定，这使得微生物处理的效率不稳定，处理系统的操作成本高。
化学氧化法：化学氧化法有Fenton法、双氧水氧化法等。虽然Fenton法对直接染料废水COD有40%左右的去除率，但成本过高，一般企业难以接受。双氧水法效果较差，一般染料废水处理会将双氧水与浓硫酸结合在高温下使用，氧化有机物的效果较好，但成本仍然较高，常用在高废酸含量的废水回收废酸中。
因此，现有直接染料企业一般只能采用高级氧化、加水稀释若干倍后进行生化治理，最终导致成本高、系统运行不稳。
发明内容
本发明是一种直接染料母液废水处理方法：先收集直接染料母液废水，再将废水调至酸性絮凝后过滤;滤液进行微电解反应;微电解后的废水中加入过氧化氢进一步氧化;之后，调节废水至中性或碱性并搅拌絮凝;过滤得到的滤液进行蒸发浓缩结晶，获得高品质的无机盐潮品，可直接回用到直接染料生产工艺中去作为盐析用盐，浓缩过程中产生的废水及废热也可循环再利用，达到治理资源化的效果。
具体来讲，本发明的技术方案如下：
一种直接染料母液废水处理方法，包括如下步骤：
(1)预处理：收集并调整废水的pH值为2-5，留用;
(2)微电解：将备用废水进行铁碳微电解反应2-10小时，并控制反应过程中的酸度稳定在酸性(pH值控制在2-5);
(3)Fenton氧化：稳定废水酸度在酸性(pH值控制在2-5)，向微电解后的废水中添加过量的H2O2进行的Fenton氧化0.5-8小时，H2O2质量浓度为30%，添加量为0.01-1%;
(4)絮凝：将Fenton氧化处理后的废水酸度稳定在中性或弱碱性(pH值控制在7-10)，絮凝0.5-4小时后，过滤，除去和残渣和沉淀物;
(5)蒸发结晶：将上一步骤过滤后的滤液进行蒸发浓缩，分离获得潮品钠盐，分离的母液浓缩液回用。
其中，上述技术方案中：
所述的废水包括酸性废水和碱性废水，酸性废水中硫酸或盐酸的质量含量为0.1-40%，碱性废水中碱的质量含量为0.1-10%。
所述微电解试剂为成品铁碳试剂、2-10%铁粉与0.05-1%活性炭的混合物或2-10%铁粉与0.05-1%活性炭中添加铜及其他金属粉形成的混合物。
所述蒸发结晶的方式为MVR蒸发浓缩、单效浓缩或多效浓缩，蒸发冷凝热水用于生产中的洗涤、补水和换热。
所述的pH调节中，所用调节酸为硫酸或盐酸，所用调节碱为片碱、纯碱、小苏打或其组合。
微电解和Fenton氧化反应都会消耗酸，故需在线调解系统酸度;加碱絮凝搅拌时，先快速搅拌0.5-1 h后，监测pH，若pH<7则需补加一定碱后再低速搅拌，保持絮凝系统始终呈中性或碱性。
蒸发浓缩的方式为MVR蒸发浓缩、单效浓缩或多效浓缩，蒸发冷凝所得热水可用于工业生产上的洗涤、补水或换热。
本发明的工作原理及有益效果如下：
1. 预处理后的废水先静置沉淀，过滤除去大颗粒物质，确保COD去除率可达1%-50%，减轻后续处理的强度和难度。
2. 预处理后的废水采用铁碳微电解氧化还原废水中的有机物，开断芳香族化合物的环，将大分子有机物分解为小分子，再加入少量过氧化氢就可构成Fenton试剂，进一步氧化分解有机物。
3. 将充分氧化分解(Fenton氧化)后的废水调至中性或碱性，进行絮凝沉淀，除去有机物，同时脱除色度。
4. 经过絮凝后的废水色度和COD去除了大部分，可直接进入MVR系统，回收到干净的盐回用于工业生产，蒸馏冷凝出来得冷凝液COD小于200 mg/ L，颜色清澈透明，完全符合工业用水标准，冷却用水可以循环使用，还可作为热源使用。
上述方案其工艺效果远远大于各工艺的简单组合，工艺简洁，操作简单，有机物的去除率可达到80%以上，产生的固废也可通过一定的处理再生得到铁盐或其它产品，不仅达到废水处理的目标，还得到很多有价值的副产品，运行成本较低;更大的优点在于本发明工艺几乎无二次污染物产生，企业可实现“清洁生产”。