专利名称：一种含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化工废水的物化处理方法
技术领域：
本发明涉及一种含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化工废水的物化处理方法。此方法 通过电化学和自由基的氧化机理，能够有效地将氨基改性聚合硅氧烷高聚物断链和解聚， 降解为小分子有机物或彻底氧化去除，适用于高聚难降解有机废水的处理和预处理。
背景技术：
氨基改性聚合硅氧烷高聚物俗称氨基硅油，是一类优异的有机硅表面活性剂，在 我国有机硅生产中占有很大比重，已广泛应用于纺织品后整理、日用化妆品、皮革、造纸、涂 料等行业。氨基改性聚合硅氧烷高聚物的侧链较长，以叔碳结构为主，有明显的位阻效应； 而且氨基改性聚合硅氧烷高聚物属于大分子聚合物，实际应用中以微乳形态存在，因此难 以被微生物利用。生产或使用过程中随废水排放的氨基改性聚合硅氧烷高聚物，由于其难 以为微生物利用且具有表面活性特性，会对周围环境造成严重的污染，因此有效的氨基硅 油废水物理化学处理方法的研究显得非常迫切和必要。目前含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化工废水的处理方法主要有两类混凝沉淀、 溶气气浮等传统的物理方法；化学氧化法、电化学氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法、 湿式氧化法等高级氧化方法。物理处理方法只能简单地去除废水中的部分有机污染物，有 机物并无降解反应发生，不能提高废水的可生化性。化学氧化技术虽然能有效地去除有机 物，提高废水的可生化性，但是存在运行费用高、控制和管理难度大等缺点。因此成本低廉 且能够有效去除含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化工废水的物化处理方法的研究和技术的 开发有非常重要的价值和意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化 工废水的物化处理方法，步骤如下1)废水配置配水槽中倒入IL自来水，开启搅拌器，调节转速为lOOr/min，边搅拌边加入8 30g浓缩含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，继续搅拌30min后再加入IL自来水，搅拌均勻，用 质量百分比为50 %的H2SO4溶液或质量百分比为40 %的NaOH溶液调节pH为2 4，获得 CODcr浓度为1000 6000mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模拟化工废水；2) Fe-C微电解处理段模拟化工废水通过水泵以20L/h的流量进水6min，将质量比为1 2 2 1 的铁屑和活性炭混合均勻后装入微电解反应槽，铁碳混合物的体积1L，控制固液体积比为 1 2，静态反应60 120min ；3) Fenton 强化段经微电解反应槽处理后的出水通过水泵进入Fenton反应槽，用质量百分比为50%的H2SO4溶液或质量百分比为40%的NaOH溶液调节Fenton反应体系pH为2 4，加 入1. O 6. Og的FeSO4 ·7Η20，开启搅拌器，转速为250r/min，加入2 15mL的质量百分比 为30%的H2O2溶液，反应60 120min ；暂停搅拌，继续调节反应体系的pH至8 10，沉淀， 出水。本发明依据羟基自由基的高级氧化原理，采用Fenton强化Fe-C微电解技术，能够 快速有效地降解废水中的氨基改性聚合硅氧烷高聚物。本发明提供的氨基改性聚合硅氧烷 高聚物物化预处理技术方法具有成本低、效率高、效果好等优势。
附图是针对氨基改性聚合硅氧烷高聚物物化预处理技术方法的工艺流程图。
具体实施例方式含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化工废水的物化处理方法步骤如下1)废水配置配水槽中倒入IL自来水，开启搅拌器，调节转速为lOOr/min，边搅拌边加入8 30g浓缩含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，继续搅拌30min后再加入IL自来水，搅拌均勻，用 质量百分比为50 %的H2SO4溶液或质量百分比为40 %的NaOH溶液调节pH为2 4，获得 CODcr浓度为1000 6000mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模拟化工废水；2) Fe-C微电解处理段模拟化工废水通过水泵以20L/h的流量进水6min，将质量比为1 2 2 1 的铁屑和活性炭混合均勻后装入微电解反应槽，铁碳混合物的体积1L，控制固液体积比为 1 2，静态反应60 120min ；3) Fenton 强化段经微电解反应槽处理后的出水通过水泵进入Fenton反应槽，用质量百分比为 50%的H2SO4溶液或质量百分比为40%的NaOH溶液调节Fenton反应体系pH为2 4，加 入1. O 6. Og的FeSO4 ·7Η20，开启搅拌器，转速为250r/min，加入2 15mL的质量百分比 为30%的H2O2溶液，反应60 120min ；暂停搅拌，继续调节反应体系的pH至8 10，沉淀， 出水。实施例11)废水配置配水槽中倒入IL自来水，开启搅拌器，调节转速为lOOr/min，边搅拌边加入8g浓 缩含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，继续搅拌30min后再加入IL自来水，搅拌均勻，用质量百 分比为50%的H2SO4溶液或质量百分比为40%的NaOH溶液调节pH为2. 17，CODcr浓度为 1560mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模拟化工废水；2) Fe-C微电解处理段模拟化工废水通过水泵以20L/h的流量进水6min，将质量比为1 2的铁屑和活 性炭混合均勻后装入微电解反应槽，铁碳混合物的体积1L，控制固液体积比为1 2，静态 反应60min ；3) Fenton 强化段
经微电解反应槽处理后的出水通过水泵进入Fenton反应槽，用质量百分比为 50 %的H2SO4溶液或质量百分比为40 %的NaOH溶液调节Fenton反应体系pH为2. 09，加入 1. 12g的FeSO4 · 7H20，开启搅拌器，转速为250r/min，加入4. 8mL的质量百分比为30%的 H2O2溶液，反应60min ；暂停搅拌，继续调节反应体系的pH至9. 3，沉淀，出水。通过步骤1 3的处理，氨基改性聚合硅氧烷高聚物得到了有效去除，Fe-C微电解 出水COD为652mg/L，Fenton反应槽出水COD为435mg/L，整个系统的COD去除效率为79%。
实施例21)废水配置配水槽中倒入IL自来水，开启搅拌器，调节转速为lOOr/min，边搅拌边加入8g浓 缩含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，继续搅拌30min后再加入IL自来水，搅拌均勻，用质量百 分比为50 %的H2SO4溶液或质量百分比为40 %的NaOH溶液调节pH为3. 2，CODcr浓度为 1560mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模拟化工废水； 2) Fe-C微电解处理段模拟化工废水通过水泵以20L/h的流量进水6min，将质量比为1 1的铁屑和活 性炭混合均勻后装入微电解反应槽，铁碳混合物的体积1L，控制固液体积比为1 2，静态 反应60min ；3) Fenton 强化段经微电解反应槽处理后的出水通过水泵进入Fenton反应槽，用质量百分比为 50 %的H2SO4溶液或质量百分比为40 %的NaOH溶液调节Fenton反应体系pH为3. 02，加入 1. 12g的FeSO4 · 7H20，开启搅拌器，转速为250r/min，加入4. 8mL的质量百分比为30%的 H2O2溶液，反应60min ；暂停搅拌，继续调节反应体系的pH至8. 7，沉淀，出水。通过步骤1 3的处理，氨基改性聚合硅氧烷高聚物得到了有效去除，Fe-C微电解 出水COD为781mg/L，Fenton反应槽出水COD为519mg/L，整个系统的COD去除效率为67%。实施例31)废水配置配水槽中倒入IL自来水，开启搅拌器，调节转速为lOOr/min，边搅拌边加入16g浓 缩含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，继续搅拌30min后再加入IL自来水，搅拌均勻，用质量百 分比为50%的H2SO4溶液或质量百分比为40%的NaOH溶液调节pH为2. 08，CODcr浓度为 3036mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模拟化工废水；2) Fe-C微电解处理段模拟化工废水通过水泵以20L/h的流量进水6min，将质量比为1 1的铁屑和活 性炭混合均勻后装入微电解反应槽，铁碳混合物的体积1L，控制固液体积比为1 2，静态 反应90min ；3) Fenton 强化段经微电解反应槽处理后的出水通过水泵进入Fenton反应槽，用质量百分比为 50 %的H2SO4溶液或质量百分比为40 %的NaOH溶液调节Fenton反应体系pH为2. 38，加入 3. 88g的FeSO4 · 7H20，开启搅拌器，转速为250r/min，加入9. 6mL的质量百分比为30%的 H2O2溶液，反应90min ；暂停搅拌，继续调节反应体系的pH至8. 9，沉淀，出水。通过步骤1 3的处理，氨基改性聚合硅氧烷高聚物得到了有效去除，Fe-C微电解出水COD为1845mg/L，Fenton反应槽出水COD为509mg/L，整个系统的COD去除效率为 83%。实施例41)废水配置配水槽中倒入IL自来水，开启搅拌器，调节转速为lOOr/min，边搅拌边加入16g浓 缩含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，继续搅拌30min后再加入IL自来水，搅拌均勻，用质量百 分比为50%的H2SO4溶液或质量百分比为40%的NaOH溶液调节pH为3. 13，CODcr浓度为 3036mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模拟化工废水；2) Fe-C微电解处理段模拟化工废水通过水泵以20L/h的流量进水6min，将质量比为2 1的铁屑和活 性炭混合均勻后装入微电解反应槽，铁碳混合物的体积1L，控制固液体积比为1 2，静态 反应 120min ；3) Fenton 强化段经微电解反应槽处理后的出水通过水泵进入Fenton反应槽，用质量百分比为 50 %的H2SO4溶液或质量百分比为40 %的NaOH溶液调节Fenton反应体系pH为3. 01，加入 3. 88g的FeSO4 · 7H20，开启搅拌器，转速为250r/min，加入9. 6mL的质量百分比为30%的 H2O2溶液，反应120min ；暂停搅拌，继续调节反应体系的pH至9. 3，沉淀，出水。通过步骤1 3的处理，氨基改性聚合硅氧烷高聚物得到了有效去除，Fe-C微电 解出水COD为2013mg/L，Fenton反应槽出水COD为790mg/L，整个系统的COD去除效率为 73%。实施例51)废水配置配水槽中倒入IL自来水，开启搅拌器，调节转速为lOOr/min，边搅拌边加入30g浓 缩含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，继续搅拌30min后再加入IL自来水，搅拌均勻，用质量百 分比为50%的H2SO4溶液或质量百分比为40%的NaOH溶液调节pH为2. 13，获得CODcr浓 度为4946mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模拟化工废水；2) Fe-C微电解处理段模拟化工废水通过水泵以20L/h的流量进水6min，将质量比为1 1的铁屑和活 性炭混合均勻后装入微电解反应槽，铁碳混合物的体积1L，控制固液体积比为1 2，静态 反应90min ；3) Fenton 强化段经微电解反应槽处理后的出水通过水泵进入Fenton反应槽，用质量百分比为 50 %的H2SO4溶液或质量百分比为40 %的NaOH溶液调节Fenton反应体系pH为2. 05，加入 3. 88g的FeSO4 · 7H20，开启搅拌器，转速为250r/min，加入9. 6mL的质量百分比为30%的 H2O2溶液，反应90min ；暂停搅拌，继续调节反应体系的pH至9. 34，沉淀，出水。通过步骤1 3的处理，氨基改性聚合硅氧烷高聚物得到了有效去除，Fe-C微电 解出水COD为309lmg/L，Fenton反应槽出水COD为1530mg/L，整个系统的COD去除效率为 69%。
权利要求
一种含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化工废水的物化处理方法，其特征在于包括如下步骤1)废水配置配水槽中倒入1L自来水，开启搅拌器，调节转速为100r/min，边搅拌边加入8～30g浓缩含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，继续搅拌30min后再加入1L自来水，搅拌均匀，用质量百分比为50％的H2SO4溶液或质量百分比为40％的NaOH溶液调节pH为2～4，获得CODcr浓度为1000～6000mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模拟化工废水；2)Fe-C微电解处理段模拟化工废水通过水泵以20L/h的流量进水6min，将质量比为1∶2～2∶1的铁屑和活性炭混合均匀后装入微电解反应槽，铁碳混合物的体积1L，控制固液体积比为1∶2，静态反应60～120min；3)Fenton强化段经微电解反应槽处理后的出水通过水泵进入Fenton反应槽，用质量百分比为50％的H2SO4溶液或质量百分比为40％的NaOH溶液调节Fenton反应体系pH为2～4，加入1.0～6.0g的FeSO4·7H2O，开启搅拌器，转速为250r/min，加入2～15mL的质量百分比为30％的H2O2溶液，反应60～120min；暂停搅拌，继续调节反应体系的pH至8～10，沉淀，出水。
全文摘要
本发明公开了一种含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化工废水的物化处理方法。处理方法包括配水池配水，调节酸度；利用微电解降解原理，使大分子有机物在Fe-C微电解反应器中断链降解；利用Fenton反应槽进行外循环预处理，强化聚合物断链和解聚反应过程；通过Fenton强化Fe-C微电解技术使废水中大分子有机物降解为小分子有机物，提高后续可生化处理性能。本发明依据羟基自由基的高级氧化机理，采用Fenton强化Fe-C微电解技术，能够快速有效地降解废水中的氨基改性聚合硅氧烷高聚物。本发明提供的氨基改性聚合硅氧烷高聚物处理技术方法具有低成本、高效率等优势。
文档编号C02F1/72GK101830588SQ20101016162
公开日2010年9月15日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者余华东, 杜平, 杨尚源, 陈英旭 申请人:浙江大学