申请日2014.01.09
公开(公告)日2014.05.07
IPC分类号C02F9/06
摘要
本发明公布了一种活性艳蓝KN-R的母液废水处理技术，属于三废处理技术领域。包括预处理→微电解→絮凝→吸附脱色→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。将本发明应用于活性艳蓝KN-R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
1.一种活性艳蓝KN-R母液废水的处理方法，包括预处理→微电解→絮凝→吸附脱色→浓缩结晶→分离，具体步骤如下：
(1)预处理：废水收集后静置沉淀除去不溶性物质，并将废水pH调节至1-3;
(2)微电解：预处理后的废水进行微电解反应2-8小时，并控制反应过程中废水保持酸性;
(3)絮凝：保持微电解后的废水呈中性或碱性，絮凝0.5-4小时后，过滤;
(4)浓缩结晶：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，蒸发浓缩后的溶液循环处理;
(5)浓缩结晶：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，分离的母液浓缩液循环处理。
2.如权利要求1所述的一种活性艳蓝KN-R母液废水处理方法，其特征在于：所述的絮凝与浓缩结晶之间还设置有吸附脱色工序，将絮凝并过滤后的废水中加入吸附剂进行吸附脱色后过滤，吸附剂用量约0.01-2%，吸附脱色处理时间0.5-2小时。
3.如权利要求1或2所述的一种活性艳蓝KN-R母液废水处理方法，其特征在于：所述微电解采用铁碳微电解法、铜碳微电解或铁铜碳微电解法。
4.如权利要求3所述的一种活性艳蓝KN-R母液废水处理方法，其特征在于：所述的铁碳微电解法采用的铁碳试剂为还原铁粉与活性炭粉的混合物或成品铁碳试剂，还原铁粉与活性炭粉混合物中，还原铁粉的添加量为待处理废水质量的2%-10%，活性炭粉的添加量为待处理废水质量的0.05%-1%。
5.如权利要求1所述的一种活性艳蓝KN-R母液废水处理方法，其特征在于：步骤(3)中，絮凝采用加碱絮凝或加絮凝剂后再加碱絮凝，絮凝剂为硫酸亚铁、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铁或聚丙烯酰胺中的一种或多种的混合物，絮凝剂的投加量为待处理废水质量的0.01%-3%;加碱絮凝为将废水pH调整为7-10，先快速搅拌0.5-1 小时后检测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。
6.如权利要求2所述的一种活性艳蓝KN-R母液废水处理方法，其特征在于：所述的吸附脱色工序中，吸附剂为活性炭、膨润土、硅胶、活性氧化铝、碳分子筛中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的一种活性艳蓝KN-R母液废水处理方法，其特征在于：所述的蒸发、浓缩、结晶可以采用MVR蒸发浓缩、单效浓缩或多效浓缩，蒸发冷凝所得热水用于工业生产上的洗涤、补水或换热。
8.如权利要求1所述的一种活性艳蓝KN-R母液废水处理方法，其特征在于：所述废水中硫酸含量约1%-15%。
9.如权利要求1所述的一种活性艳蓝KN-R母液废水处理方法，其特征在于：所述的pH调节是采用液碱、氨水、石灰、碳酸钠、碳酸氢钠中的任意一种实现的。
说明书
一种活性艳蓝KN-R母液废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种活性艳蓝KN-R母液废水处理方法，属于三废治理技术领域。
背景技术
活性艳蓝KN-R是一种较新的染料，色彩鲜艳、著色均匀，颇受印染界亲睐，其染料母液废水具有高酸度、高COD、高盐度等特点，生化性差，含酸、但酸量不大，回收酸的成本过高，因此，活性艳蓝KN-R产生的大量印染废水，至今仍无高效经济的处理办法。
而活性染料常用的处理方法为萃取法、絮凝法和制盐，但萃取法需要用到较多的有毒试剂，萃取成本很高;絮凝法单独使用的效果不理想，一般与其他方法配合使用，例如与氧化法配合使用(CN200610123701.X)，操作繁琐，处理效率低;制盐仅适用于含酸量较大的染料废水，但活性艳蓝KN-R的母液废水不但有机物含量较高，而且生化性差，因而至今仍无高效经济的处理方法。
发明内容
针对活性艳蓝KN-R废水的特点，本发明找到了一种简单经济可去有机污染物的方法，该方法以“微电解→混凝→浓缩”为主的物化处理工艺，流程简洁，操作简单，可高效脱去废水的色度，大幅去除废水COD，还能得到可回用的工业盐、水及热能，降低了废水的处理成本，是一种环保经济的处理技术。
本发明采取的技术方案如下：
一种活性艳蓝KN-R母液废水的处理方法，包括预处理→微电解→絮凝→吸附脱色→浓缩结晶→分离，具体步骤如下：
(1)预处理：废水收集后静置沉淀除去不溶性物质，并将废水pH调节至1-3;
(2)微电解：预处理后的废水进行微电解反应2-8小时，并控制反应过程中废水保持酸性(pH值控制在2-5);
(3)絮凝：保持微电解后的废水呈中性或碱性(pH值控制在7-10)，絮凝0.5-4小时后，过滤;
(4)浓缩结晶：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，蒸发浓缩后的溶液循环处理。
本发明上述工艺中：
所述废水中硫酸含量约1%-15%。
所述的絮凝与浓缩结晶之间还设置有吸附脱色工序，将絮凝并过滤后的废水中加入吸附剂进行吸附脱色后过滤，吸附剂用量约0.01-2%(wt)，吸附脱色处理时间0.5-2小时;
步骤(2)中，所述微电解采用铁碳微电解法或铜碳微电解、铁铜碳微电解法等碳与其他金属的组合。其中，铁碳微电解法采用的铁碳试剂为还原铁粉与活性炭粉的混合物或成品铁碳试剂，其中，还原铁粉与活性炭粉混合物中，还原铁粉的添加量为待处理废水质量的2%-10%，活性炭粉的添加量为待处理废水质量的0.05%-1%;成品铁碳试剂由潍坊市龙安泰环保科技有限公司提供的LAT-T系列的新型微电解试剂。
步骤(3)中，絮凝采用加碱絮凝或加絮凝剂后再加碱絮凝，絮凝剂为硫酸亚铁、聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铁(PFS)或聚丙烯酰胺(PAM)中的一种或多种的混合物，絮凝剂的投加量为待处理废水质量的0.01%-3%。加碱絮凝为：将废水pH调整为7-10，先快速搅拌0.5-1 小时后检测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(pH=7-10)。
所述的吸附脱色工序中，吸附剂为活性炭、膨润土、硅胶、活性氧化铝、碳分子筛等中的一种或几种。
所述蒸发、浓缩、结晶可以采用MVR蒸发浓缩、单效浓缩或者多效浓缩。蒸发冷凝所得热水可用于工业生产上的洗涤、补水或换热。
调节pH时，可采用液碱、氨水、石灰、碳酸钠、碳酸氢钠等中的任意一种。
采用本发明所述的技术方案，其处理过程包括预处理→微电解→絮凝→吸附脱色→浓缩结晶→分离，将分离获得的钠盐干燥后回用到工业生产中，分离的溶液蒸馏出水及冷却水回用到生产中，收集的热能也可作为生产能源使用，在处理废水的同时得到多种可循环使用的能源，大幅节省处理成本，经济环保，其工作原理及有益效果如下：
1. 预处理是为微电解等后续工序做铺垫，后续工序中均会涉及到酸度的调节，为确保酸度的精确调整，在预处理中，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%，从而减少后续处理中试剂的损耗，减轻后续处理的强度和难度。
2. 微电解过程中，废水pH值调节至2左右，本发明技术方案中pH控制在1-3，其原因在于微电解过程中会消耗掉一部分酸，而微电解的原理在于：还原铁(阳极)与碳(阴极)在酸性条件下构成原电池，还原铁受腐蚀失去电子后生成亚铁离子，氢离子接受电子被还原成氢原子。亚铁离子和其原子具有高活化能，可与有机污染物发生氧化还原反应，同时伴随着氢离子的不断被消耗。如果酸值过高，会引起还原铁快速被腐蚀损耗;而酸值过低，则会引起调节pH时用碱过多，氧化还原反应缓慢、溶液易变为碱性，增大处理成本。因此，为确保微电解的顺利、高效进行，微电解过程中，pH值控制在1-3，微电解过程中所用的铁碳试剂将废水中的有机物氧化还原，将大分子有机物分解为小分子，有利于废水中COD的降低，通过微电解反应环境与溶剂的良好匹配，在确保高效去除有机物的同时，也减少了铁碳试剂的损耗。
3. 将微电解后的废水调至中性或碱性进行絮凝沉淀，絮凝可采用两种方式进行，一种是添加具有絮凝作用的硫酸亚铁、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铁或聚丙烯酰胺等絮凝剂，再加入碱将废水调节至碱性进行絮凝，另一种方式是直接加碱调节废水至碱性，利用铁碳处理后废水中残留的铁离子在碱性条件下沉淀絮凝。絮凝完成后，过滤除去有机物的同时，达到脱除一定色度的目的，若色度仍未达到标准，可在絮凝后进行一次吸附脱色工序，以确保色度的完全去除。
采用本发明上述工艺所回收的干净的盐可回用于工业生产，而浓缩结晶过程中蒸馏冷凝出来的冷凝液COD小于300 mg/ L，颜色清澈透明，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。