申请日2009.03.17
公开(公告)日2009.10.21
IPC分类号C02F1/66
摘要
本发明涉及一种酸性化工废水预处理剂及其制备方法，本发明还涉及使用本发明的预处理剂对酸性化工废水进行生化前预处理的应用，本发明的预处理剂能够很好地调节酸性化工废水的pH值，改善水体中有机污染物的结构，提高污水的可生化性，从而保证后续生化的处理效果。
权利要求书
1、一种酸性废水的预处理剂，其特征在于：其是由偏铝酸钠1.5～3.0重量份、 亚硝酸钠3.0～4.0重量份、氢氧化钠30～40重量份、食品行业废料4.0～5.0重量 份、水48～57重量份通过反应制得;所述反应包括：将氢氧化钠、偏铝酸钠、 亚硝酸钠及水按上述重量配比混合，完全溶解后按上述重量比加入食品行业废 料，在50～60℃条件下继续搅拌30-50分钟，即得所述预处理剂，其中：
所述预处理剂的pH值大于等于13;粘度在1.0-1.5之间;所述预处理剂为 液态;
所述食品行业废料中淀粉含量10～30重量%或纤维素含量5～20重量%。
2、权利要求1的预处理剂，其中所述偏铝酸钠为2重量%，亚硝酸钠为3 重量%，氢氧化钠为35重量%，食品行业废料为5重量%，水为55重量%。
3、权利要求1的预处理剂，其中所述食品行业废料选自酿造厂、酒厂、饲 料加工厂或养殖场废料。
4、权利要求1的预处理剂，其中所述偏铝酸钠中Al2O3的含量为75%。
说明书
一种酸性化工废水预处理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种酸性废水处理药剂及其制备方法，特别是涉及一种酸性化 工废水的预处理剂及其制备方法。
背景技术
化工行业的生产过程中，产生大量的酸性废水(含盐酸、硫酸、硝酸或有 机酸)，而且废水中往往含有大量的有毒难降解有机物。这些废水若不进行回 收和处理，直接排入下水道不但腐蚀管渠和构筑物，而且会造成接受水体的污 染。目前，对这类废水的处理方法多采用物化+生化的处理工艺，即对化工废水 中和与其他废水混合后进行生化处理。在生产实际中，常见的物化预处理包括 稀释法、投药中和法和过滤中和法。但这些预处理方法没有涉及对有毒有机物 的结构改善，出水效果的好坏往往直接取决于化工废水冲稀倍数的大小。另外， 在一些过滤中和法的处理技术中，一般只考虑水体pH和COD的变化问题，对 废水中有毒有害物质的脱除及结构的改变没有提及。关于这方面，相关报道有 常东胜，《环境科学动态》，用过滤中和法治理酸性废水，2005，3：29-30;万金 保，《给水排水》，变速升流过滤中和法处理钢石酸性废水，2004，30(3)：45-47 等。
采用稀释法虽然能使废水的pH值有所下降，但要耗费大量自来水，且未改 变水中酸的总量。采用投药中和法，由于废水水质水量的波动，需设中和均化 池，且酸性废水中和剂(石灰、石灰石、碳酸钠、苛性钠等)耗量大。以碳酸 钠、苛性钠为中和剂，处理费用过高;以石灰石、石灰乳为中和剂则生产大量 沉渣，容易引起二次污染。在上述二种预处理工艺中，尽管一些水溶性较差的 有机物可以被产生的絮体带走，但有毒难降解有机物的结构没有得到应有的转 变，故生化出水往往无法达到国家的排放标准。作为另外一种最常用的预处理 方法——过滤中和法，则是以石灰石、白云石、大理石为滤料中和酸性废水。 实践表明，该方法耐冲击负荷差，且反应产生的石膏、氯化钙等残渣不溶于水， 很容易覆盖滤料表面，造成预处理效果的恶化。另为，在滤料的预处理过程中， 除少量的吸附外，废水中有毒难降解有机物的浓度仍然较高，对后续的生化处 理会造成极其不利的影响。
针对酸性化工废水的特点和上述各种预处理方法的不足，开发一种能有效 提高酸性废水的pH值并改善废水中有毒难降解有机物结构的酸性废水预处理 剂尤其必要，从而在本质上改善后续生化处理的出水水质。本发明的药剂不但 解决了化工废水的酸性问题，而且还改善了化工废水中的有毒难降解有机物的 结构，从而提高酸性化工废水的可生化性。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是改善水体pH，提高污水的可生化性。针对酸 性废水的特点，该处理剂对水质的改善主要体现在三方面：(1)调节废水的pH 值;(2)改善进水中有毒难降解有机物的结构，提高废水的BOD绝对值;(3) 部分脱除或降解水中的有毒有害物质，降低后续生化系统的负荷。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种酸性废水的预处理剂，其特征在于：其是由偏铝酸钠1.5～3.0重量份、 亚硝酸钠3.0～4.0重量份、氢氧化钠30～40重量份、食品行业废料4.0～5.0重量 份、水48～57重量份通过反应制得;所述反应包括：将氢氧化钠、偏铝酸钠、 亚硝酸钠及水按上述重量配比混合，完全溶解后按上述质量比加入食品行业废 料，在50～60℃条件下继续搅拌30-50分钟，即得所述预处理剂，其中：
所述预处理剂的pH值大于等于13;粘度在1.0-1.5之间;所述预处理剂为 液态;
所述食品行业废料中淀粉含量10～30重量%或纤维素含量5～20重量%。
上述各组分的重量配比为：
偏铝酸钠 1.5%-3重量%
亚硝酸钠 3%-4重量%
氢氧化钠 30%-40重量%
食品废料 4%-5重量%
水 48%-57重量%
在一种优选实施方案中，上述各组分的最佳重量配比为：
偏铝酸钠 2重量%
亚硝酸钠 3重量%
氢氧化钠 35重量%
食品废料 5重量%
水 55重量%
所述偏铝酸钠为工业级白色粉末，Al2O3含量75%，少量杂质的存在不会影 响预处理剂的品质和性能。
所述食品行业废料选自酿造厂、酒厂、饲料加工厂或养殖场废料，期淀粉含 量范围为10%-30%，或纤维素含量范围为5%-20%，除此之外，还含有水和 少量无机盐，其它杂质成份对预处理剂的性能基本不会造成影响。
按照本发明所制备的预处理剂外观为淡黄色液体，外观颜色会随食品废料的 不同颜色会略有不同，pH值大于13.0，粘度1.0-1.5，在5℃-40℃及1个大 气压条件下的稳定时间大于半年，投加方式为在空气曝气条件下直接投加。
本发明所制备的预处理剂具有如下优点：
1)可以有效调节化工废水的pH值，明显提高废水的BOD绝对值，从而大 幅度改善废水的可生化性，本发明的产品特别适合于大型污水处理厂生化处理 前的前处理。
2)本工艺方法原材料简单，制备过程无复杂的工艺，处理费用低，实际可 操作性强。
具体实施方式
下面以具体实例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
将500毫升反应容器放置在磁力搅拌器上，放入50重量份水后启动磁力搅 拌器，并将容器的温度升至50℃-60℃。将30重量份的氢氧化钠溶于该50重量 份的水中，边搅拌边缓慢投加2重量份的偏铝酸钠和3重量份的亚硝酸钠，待 完全溶解后加入5重量份的杭州吉盛种子养殖有限公司的生产废料，其中所述 废料中淀粉含量为12%，纤维素含量为10%，继续搅拌30-50分钟制得所述的 预处理剂。产品外观为淡黄色液体，pH值范围为13.5-13.8，粘度范围是1.0-1.5。
对比实施例1
重复实施例1的过程，但是反应过程中不加亚硝酸钠，亚硝酸钠的用量以 水代替，制得对比实施例1的产品，对比实施例1产品的外观呈淡黄色液体， 比实施例1产品的颜色略浅，pH值范围为13.4-13.6，粘度范围是1.0-1.5。
将实施例1的产品、对比实施例1的产品应用于上虞颖泰化工厂的生产废 水，每次预处理的废水量为1000毫升，预处理剂的加药量为2800ppm，同时利 用空气泵进行搅拌。反应1小时后移取上清液进行后续的生化处理，处理效果 对于如表1所示。作为对比实验，同时实验中也进行了过滤中和的预处理效果。 过滤中和法以石灰石为滤料，滤料的用量与处理废水的体积比为4∶1，采用普通 的竖流式中和滤;不加亚硝酸钠的产品配比量与实施例1相同，投加量为 2800ppm。