申请日2018.04.16
公开(公告)日2018.09.11
IPC分类号C02F9/14; C02F1/28; B01J20/34; C02F103/38
摘要
本发明公开了氧化聚合法生产聚苯胺工业废水的处理方法。首先采用氢氧化钙调节聚苯胺工业废水至中性，过滤得到上清液I;在上清液I中加入混凝剂，絮凝后过滤得到上清液II;在上清液II中加入磁性介孔二氧化硅进行吸附，磁性分离得到上清液III;将上清液III进行好氧‑厌氧微生物氧化组合工艺处理，使上清液III流经厌氧池进行厌氧降解处理，经过厌氧处理的废水进入好氧池进行好氧降解处理。这种氧化聚合法生产聚苯胺工业废水的处理方法，可有效实现从工业废水中磁分离出苯胺衍生物，可通过洗脱剂将磁介孔分离材料再生，分离出的苯胺衍生物和洗脱剂不需分离，可直接回用。分离过程无污染产生，且分离的能耗低、处理成本低。
权利要求书
1.一种氧化聚合法生产聚苯胺工业废水的综合处理方法，其特征在于，所述的方法的步骤是：
A.在废水中加入氢氧化钙，将体系pH调至7左右，使硫酸根完全转化为硫酸钙沉淀，过滤得到上清液I;
B.在所述的上清液I中加入混凝剂，絮凝后过滤，得到上清液II;
C.在所述的上清液II中加入磁性介孔二氧化硅吸附剂，充分搅拌，磁分离后得到上清液III;
D.将所述的上清液III进行好氧-厌氧微生物氧化组合工艺处理，在进水流速为20～200ml/min、进水pH值为7.0～8.0、停留时间10～30小时的条件下，使所述的上清液III流经厌氧池进行厌氧降解处理;将所述的经过厌氧处理的废水在流速为20～200ml/min、曝气时间为8～10小时、沉淀时间为2～5个小时、进水pH值为7.0～8.0时，进入好氧池进行好氧降解处理。
2.根据权利要求1所述的一种氧化聚合法生产聚苯胺工业废水的综合处理方法，其特征在于，步骤C所述的磁性介孔二氧化硅吸附剂的其比表面积191m2/g，孔径2-60nm，平均11nm，颗粒直径1000nm。
3.根据权利要求1所述的一种氧化聚合法生产聚苯胺工业废水的综合处理方法，其特征在于，步骤C所述的磁性介孔二氧化硅吸附剂可以再生，其再生方法如下：将吸附饱和后的磁性介孔吸附剂使用溶剂在超声中清洗，所述的溶剂为甲苯、N，N-二甲基甲酰胺以及N，N二甲基吡咯烷酮中的一种或几种，清洗后在氩气、氮气或氦气气氛下、120～200℃条件下分散3～5h，得到再生的磁性介孔吸附剂。
4.根据权利要求1所述的一种氧化聚合法生产聚苯胺工业废水的综合处理方法，其特征在于，步骤D所述的厌氧降解处理选用的厌氧菌为人皮肤杆菌(Dermabacter hominis)。
5.根据权利要求1所述的一种氧化聚合法生产聚苯胺工业废水的综合处理方法，其特征在于，步骤D所述的好氧降解处理选用的好氧菌为粪拟杆菌(Bacteroides caccae)。
说明书
一种氧化聚合法生产聚苯胺工业废水的综合处理方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理方法技术领域，具体涉及一种氧化聚合法生产聚苯胺工业废水的处理方法。
背景技术
聚苯胺是一种具有电化学防腐功能的导电高分子材料，在导电、防腐以及新能源领域有着广泛的应用潜力。氧化聚合工艺是规模制备聚苯胺的重要途径。苯胺聚合工业废水浓度高(苯胺氧化产物及其齐聚物含量1%左右)，有毒性，色泽深，含盐量高(5%左右，主要是过硫酸钾引发剂的还原产物硫酸钾)，可生化性差，COD指标达到55000mg/L(醋酸等掺杂剂)，传统的物理化学方法处理效率很低，属极难处理的危险有机工业废水，该废水直接排放将对环境和人类的健康造成极大的污染和危害，我国已将苯胺列入“中国环境优先污染物黑名单”。由于苯胺类化合物具有长期残留性、生物蓄积性、被美国EPA列为优先控制的129种污染物之一，国家规定的工业废水中苯胺类物质的三级排放标准为5mg/L。
针对上述特质废水，对有机污染物可采用氧化法、吸附法、萃取法以及生物法等。采用普通的吸附剂如活性碳，吸附效率低，而且吸附后苯胺氧化产物及其齐聚物回收困难，脱附液不易再利用，吸附剂再生困难，造成苯胺处理成本较高;氧化法要消耗大量的氧化剂，因而处理成本较高。萃取法对胺含量较高的废水可以进行回收，而对于稀溶液则要用络合萃取法进行回收，且萃取法中有机溶剂可能会造成环境的二次污染，它只是对污染物的一个物理转移过程，并不是真正意义上的净化降解过程;生物法在现代的生物技术处理过程中，好氧生物氧化，兼氧生物降解及厌氧消化降解被广泛应用，但由于苯胺难以降解，生物技术处理苯胺废水存在很多限制，因此探索处理成本低，设备投资少，操作简单，既能有效的回收并回用废水中的苯胺氧化产物及其齐聚物，又无新的污染产生的综合处理方法对于聚苯胺的工业化具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种氧化聚合法生产聚苯胺工业废水的综合处理方法，实现苯胺衍生物的回收及利用，处理后的废水满足回用要求。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种氧化聚合法生产聚苯胺工业废水的综合处理方法，其特征是，包含以下步骤：
A.在废水中加入氢氧化钙，将体系pH调至7左右，使硫酸根完全转化为硫酸钙沉淀，过滤得到上清液I;
B.在所述的上清液I中加入混凝剂，絮凝后过滤，得到上清液II;
C.在所述的上清液II中加入磁性介孔二氧化硅，充分搅拌，磁分离后得到上清液III;
D.将所述的上清液III进行好氧-厌氧微生物氧化组合工艺处理，在进水流速为20～00ml/min、进水pH值为7.0～8.0、停留时间10～30小时的条件下，使所述的上清液III流经厌氧池进行厌氧降解处理;将所述的经过厌氧处理的废水在流速为20～200ml/min、曝气时间为8～10小时、沉淀时间为2～5个小时、进水pH值为7.0～8.0时，进入好氧池进行好氧降解处理。
步骤C所述的磁性介孔二氧化硅的特征是比表面积191m2/g，孔径2-60nm，平均11nm，颗粒直径1000nm。
步骤D所述的厌氧降解处理选用的厌氧菌为人皮肤杆菌(Dermabacter hominis)。
步骤D所述的好氧降解处理选用的好氧菌为粪拟杆菌(Bacteroides caccae)
本发明所述的磁性介孔二氧化硅吸附剂在苯胺衍生物吸附中的应用，其进一步的技术特征是：所述的磁性吸附剂可以再生，其再生方法如下：将吸附饱和后的磁性介孔吸附剂使用溶剂在超声中清洗，所述的溶剂为甲苯、N，N-二甲基甲酰胺以及N，N二甲基吡咯烷酮中的一种或几种，清洗后在氩气、氮气或氦气气氛下、120～200℃条件下分散3～5h，得到再生的磁性介孔吸附剂。
本发明的有益效果：
本发明公开的一种氧化聚合法生产聚苯胺工业废水的综合处理方法，选用的磁性介孔二氧化硅吸附剂具有较快的吸附速度与解析速度，并可磁分离，可有效实现从工业苯胺聚合废水中分离出苯胺衍生物，饱和吸附后的磁性介孔二氧化硅粉末采用甲苯萃取分离出的苯胺衍生物，该苯胺衍生物和洗脱剂不需分离，可直接回用。
本发明公开的一种氧化聚合法生产聚苯胺工业废水的综合处理方法，上清液III经筛选、驯化的耐盐新型工程菌好氧-厌氧处理后，可有效降解掺杂剂醋酸和少量残留苯胺衍生物，处理后的淡盐水满足回用要求。分离过程无污染产生，且分离的能耗低、处理成本低。这种方法可大大降低聚苯胺绿色生产的成本，经济效益显著。