申请日2019.12.26
公开(公告)日2020.03.31
IPC分类号C02F9/14; C02F103/30
摘要
本发明公开了一种含PVA退浆印染废水预处理方法，涉及纺织印染废水处理技术领域。具体包括：S1、在含PVA退浆印染废水中分别加入木质素磺酸盐、丙烯酰胺、过硫酸铵，混合反应，即得废水混合物;S2、将S1废水混合物排入1级混合反应沉淀池，用硫酸调节pH，加入硫酸亚铁反应，用硫酸或碱调节pH，再加入PAM反应，并在沉淀池内沉淀，沉淀后的出水排入2级混合反应沉淀池;S3、在2级混合反应沉淀池内用碱调节pH，并在反应池内曝气反应1‑2h，加入高铁酸盐、PAM反应，并在沉淀池内沉淀。本发明提供的方法对PVA退浆印染废水中COD的去除率达55%，削减进入生化处理系统的有机物负荷，利于废水后续的生化处理及达标排放。
权利要求书
1.一种含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在含PVA退浆印染废水中分别加入木质素磺酸盐、丙烯酰胺、过硫酸铵，混合反应，即得废水混合物;
S2、将S1废水混合物排入1级混合反应沉淀池，在混合反应池内用硫酸调节pH至5-7后，加入硫酸亚铁混合、反应，继续用硫酸或碱调节pH至4-5后，再加入PAM混合、反应，并在沉淀池内沉淀，将沉淀后污泥排入污泥浓缩池，沉淀后的出水排入2级混合反应沉淀池;
S3、在2级混合反应沉淀池内用碱调节pH至7-9后，并在反应池内曝气反应1-2h，继续依次加入高铁酸盐、PAM，混合、反应，并在沉淀池内沉淀，将沉淀后污泥排入污泥浓缩池，沉淀后的出水排入后续厌氧-好氧生化处理系统。
2.根据权利要求1所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，所述废水混合物可先排入调节池后，再通过调节池排入1级混合反应沉淀池。
3.根据权利要求1所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，将所述污泥浓缩池的上清液与1级混合反应沉淀池出水混合，进入2级混合反应沉淀池，循环处理，并将浓缩后的污泥经调理、脱水后外运处置。
4.根据权利要求1所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，所述木质素磺酸盐加入量为800-1600mg/L、丙烯酰胺加入量为40-80mg/L、过硫酸铵加入量为2-4mg/L。
5.根据权利要求1或4所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，所述木质素磺酸盐包括木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、木质素磺酸镁中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，所述硫酸亚铁为工业级，加入量为0.5-3g/L。
7.根据权利要求1所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，在S2和S3中，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，在S2和S3中，所述碱氢氧化钙、氧化钙一种或两种。
9.根据权利要求1所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，在S2和S3中，所述PAM均为质量分数为0.1-0.3%的PAM水溶液，加入量均以PAM计量为1-3mg/L。
10.根据权利要求1所述的含PVA退浆印染废水预处理方法，其特征在于，所述高铁酸盐包括高铁酸钠、高铁酸钾中的一种或两种，加入量为0.5-1.0g/L。
说明书
一种含PVA退浆印染废水预处理方法
技术领域
本发明涉及纺织印染废水处理技术领域，具体涉及一种含PVA退浆印染废水预处理方法。
背景技术
纺织业作为传统行业在为我国经济发展做出杰出贡献的同时，也产生了大量的纺织废水，其废水排放量及COD排放量均占工业废水排放总量的10%以上。染整加工是纺织工业产业链中高技术含量环节之一，也是纺织印染污染最严重的环节，其废水排放量占纺织印染工业总排放量的80%。其中，退浆废水产生的COD负荷量约占印染废水COD总量的50%。
聚乙烯醇(PVA)具有良好的黏附性、浆膜强韧性和耐磨性，在纺织工业中得到广泛应用，尤其用于浆纱过程的浆料中，并在退浆过程中产生含有大量PVA退浆印染废水，同时，在退浆印染废水中含有浆料中的分解物、纤维屑、酶及碱类等污染物。PVA退浆印染废水具有水温高、水质和水量变化大、有机物浓度高(CODCr 8000-16000mg/L)、pH高(pH 10-13)、可生化性差(B/C小于0.1)、含残留双氧水等特点，属典型的难降解工业废水。此外，PVA排入水体后还会加快底泥中重金属的释放与迁移，对生态环境造成恶劣影响。目前，含PVA退浆印染废水处理方面方法有絮凝沉淀、铁碳微电解、臭氧氧化、零价铁Fenton工艺、高效菌降解等，但这些工艺往往存在运行成本高、处理效果差、污泥产量大、运行不稳定等不足，尤其采用Fenton氧化+混凝沉淀方法对PVA退浆印染废水处理效果最佳，COD去除率才能达到40%。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种含PVA退浆印染废水预处理方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
包括以下步骤：
S1、在PVA退浆印染废水中分别加入木质素磺酸盐、丙烯酰胺、过硫酸铵，混合反应，即得废水混合物;
S2、将S1废水混合物排入1级混合反应沉淀池，在混合反应池内用硫酸调节pH至5-7后，加入硫酸亚铁混合、反应，继续用硫酸或碱调节pH至4-5后，再加入PAM混合、反应，并在沉淀池内沉淀，将沉淀后污泥排入污泥浓缩池，沉淀后的出水排入2级混合反应沉淀池;
S3、在2级混合反应沉淀池内用碱调节pH至7-9后，并在反应池内曝气反应1-2h，继续依次加入高铁酸盐、PAM，混合、反应，并在沉淀池内沉淀，将沉淀后污泥排入污泥浓缩池，沉淀后的出水排入后续厌氧-好氧生化处理系统。
优选的，所述废水混合物可先排入调节池后，再通过调节池排入1级混合反应沉淀池。
优选的，将所述污泥浓缩池的上清液与1级混合反应沉淀池出水混合，进入2级混合反应沉淀池，循环处理，并将浓缩后的污泥经调理、脱水后外运处置。
优选的，所述木质素磺酸盐加入量为800-1600mg/L、丙烯酰胺加入量为40-80mg/L、过硫酸铵加入量为2-4mg/L。
优选的，所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、木质素磺酸镁中的一种或多种。
优选的，所述硫酸亚铁为工业级，加入量为0.5-3g/L。
优选的，在S2和S3中，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙中的一种或多种。
优选的，在S2和S3中，所述碱氢氧化钙、氧化钙一种或两种。
优选的，在S2和S3中，所述PAM均为含PAM质量分数为0.1-0.3%的水溶液，加入量均以PAM计量为1-3mg/L。
优选的，所述高铁酸盐为高铁酸钠、高铁酸钾中的一种或两种，加入量为0.5-1.0g/L。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
(1)本发明提供的一种含PVA退浆印染废水预处理方法主要应用于从退浆机排出的水温一般在40-70℃的退浆废水，通过向含PVA退浆印染废水中加入木质素磺酸盐、丙烯酰胺，在过硫酸铵存在下、且40-70℃温度下，木质素磺酸盐、丙烯酰胺与PVA发生交联反应，形成长链状、网状高分子聚合物，利于混凝去除，提高对废水中PVA及COD的去除率。同时，木质素磺酸盐、丙烯酰胺中含有的胺基、羧基等官能团对碳酸钙结垢具有一定的抑制作用，可减轻含PVA退浆废水在混合反应容器及管道中垢的形成，利于系统长期稳定运行。
(2)由于含PVA退浆印染废水中含有残余双氧水，在酸性条件下硫酸亚铁的加入，形成Fenton或类Fenton反应体系，提高双氧水的氧化分解能力，氧化分解废水中部分有机物及COD，当调节pH至4-5时，硫酸亚铁及Fenton反应后的Fe3+均为优良的絮凝剂，可混凝沉淀去除废水中的胶体、悬浮物(SS)、COD。同时，酸性条件下，木质素磺酸盐反应生产不溶于水的木质素，以及加入的氢氧化钙、氧化钙中的钙离子与硫酸根反应生产不溶于水的硫酸钙，水不溶物的生成可提高混凝沉淀时对废水中胶体、SS、COD的协同沉淀去除效果，提高对COD的去除率。
(3)调节pH至7-9时，曝气反应将废水中的Fe2+氧化为Fe3+;高铁酸盐将废水中残留的Fe2+氧化为Fe3+，并氧化分解部分有机物及COD，高铁酸盐反应后生成Fe3+，Fe3+进一步生成氢氧化铁胶体，混凝沉淀去除废水中的COD、SS，进一步提高对COD的去除率。
(4)本发明提供的方法对PVA退浆印染废水中COD的去除率达55%，相比现有方法提高15%以上，削减进入生化处理系统的有机物负荷，提高废水可生化性，减少生化处理系统的占地面积及处理费用。经厌氧-好氧处理，对COD去除率达96%以上，生化出水CODCr<180mg/L。（发明人王俊;李宾宾;段文杰;崔俊峰;田振邦;杜昭;赵亮）