一种卷烟胶生产废水的处理方法及处理剂与流程

本发明涉及一种废水处理领域，尤其涉及一种卷烟胶生产废水的处理方法及处理剂。
背景技术：
：卷烟胶是一种应用于卷烟粘结成型的一种专用胶粘剂，是卷烟制造过程中不可或缺的原辅材料。然而卷烟胶生产过程中清洗生产设备会产生一定量的废水，一般采用絮凝加过滤的方法进行处理，但是卷烟胶废水中的主要固型物质是乙烯-醋酸乙烯及聚乙烯醇聚合物颗粒，固形物质浓度约为约0.5～1％。卷烟胶废水中除含有聚醋酸乙烯(及聚乙烯醇)颗粒以外，还含有增塑剂等其它物质。废水中的增塑剂使用聚合氯化铝(pac)很容易去除。聚乙烯醇低含量时还能增强进絮凝剂的絮凝效果。但是聚乙烯醇含量高时或废水温度低时都会出现废水中颗粒絮凝效果变差的情况。絮凝不充分的卷烟胶废水直接进入活性碳或反渗透膜进行过滤，废水中残存的胶体会迅速的堵塞过滤系统而且无法清除，可见，由于卷烟胶废水本身的性质，导致常规的絮凝加过滤的方法不能有效处理卷烟胶废水。2008年中国专利文献cn101172723a提供了一种醋酸乙烯-乙烯共聚乳液废水处理方法，该方法使用了依次使用了由三氯化铁、硫酸钾、硫酸钠、硫酸铁以及四硼酸钠组成的高效复合混凝剂和阳离子型聚丙烯酰胺，其处理效果达到了国家《污水综合排放标准》gb8978-1996中要求的一级排放标准，效果明显，但是经发明人实验验证，该方法对卷烟胶废水的处理效果不稳定，对反渗透膜影响较大。技术实现要素：为解决现有技术中含聚乙烯醇的卷烟胶废水无法充分絮凝的问题，本发明提供一种卷烟胶废水处理方法及处理剂，本发明方法通过向卷烟胶废水中加入絮凝剂前先使用助凝处理剂，使经过絮凝剂处理的能够利用ro反过滤膜进行过滤，而且ro过滤膜的过滤寿命不但不会降低，反而会延长，从而使卷烟胶废水的排放达到国家一级排放标准，而过滤所产生的絮凝物经脱水干燥后可以进行回收，实现了卷烟胶生产废水的完全处理和再利用。为实现本发明的技术目的，本发明一方面提供一种卷烟胶生产废水的处理方法，包括：当废水与空气处于充分接触的状态时，立即向废水中加入助凝剂i溶液，混合后，加入助凝剂ii溶液，使混合后的废水达到ph的设定值；向混合后的废水中加入颗粒状的絮凝剂i，初凝后，再加入絮凝剂ii溶液使其继续发生絮凝，当废水开始变得透明时，停止废水与空气的充分接触状态，得到絮凝物和下清液；将下清液依次经过砂滤池、活性炭进行过滤后，将过滤得到的滤液快速倾倒于沉淀池，再利用活性炭过滤，得到能够送入反渗透过滤系统中的滤出水；将滤出水在具有反渗透过滤膜的过滤系统中过滤，得到可直接排放的过滤水，过滤过程中产生的絮凝物和滤渣进行回收利用。其中，所述助凝剂i为硼酸或硼砂、四硼酸钠、戊二醛的一种。其中，所述助凝剂ii为强碱，例如氢氧化钠、氢氧化钾等。其中，加入助凝剂i的用量为30-90g/吨，优选为35-70g/吨。其中，加入助凝剂ii的用量为100-1000ml/吨，优选为300-800ml/吨。其中，所述助凝剂i溶液为饱和溶液。其中，所述助凝剂ii溶液的质量浓度为3-15％。优选的，所述助凝剂ii溶液的质量浓度为5-10％。其中，所述加入助凝剂i的混合时长为8-28min。优选的，所述加入助凝剂i的混合时长为10-25min。其中，所述ph的设定值为7-8。需要说明的是本发明加入助凝剂ii时采用滴加的方式，滴加的同时，监测ph值，使滴加过程中的废水ph一直处于7-8。其中，所述废水与空气处于充分接触的状态可以利用曝气系统实现，也可以采用其他任意一种具有与曝气系统功能相同的系统实现。其中，所述絮凝剂i为阳离子聚丙烯酰胺。其中，所述絮凝剂i的用量为1.8-4.6g/吨，优选的，所述用量为2.0-4.0g/吨。其中，所述絮凝剂ii为聚合氯化铝。其中，所述絮凝剂ii的用量为50-100g/吨，优选的，所述用量为60-90g/吨，进一步优选的，所述用量为70-80g/吨。其中，所述加入絮凝剂ii的时间是当废水变得半透明时。优选的，所述加入絮凝剂ii的时间是加入絮凝剂i后的15-20min以后。为实现本发明的技术目的，本发明再一方面提供一种处理卷烟胶废水的处理剂，包括：用于在投放到与空气处于充分接触状态的废水中的助凝剂i；用于调节混合了的助凝剂i后的废水ph的助凝剂ii；加入到调整了ph的废水中的絮凝剂i；以及使废水充分絮凝的絮凝剂ii；其中，所述助凝剂i为硼酸或硼砂、四硼酸钠、戊二醛的一种；所述助凝剂ii为强碱溶液；其中，所述絮凝剂i为阳离子聚丙烯酰胺；所述絮凝剂ii为聚合氯化铝。需要说明的是，前述的一种卷烟胶生产废水的处理方法中所描述的特征和优点，同样适用于一种处理卷烟胶废水的处理剂，在此不再赘述。为实现本发明的技术目的，本发明还提供了一种将上述方法或处理剂用于处理聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液废水的用途。其中，所述聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液废水为卷烟胶废水。有益效果1、本发明提供的方法通过在使用絮凝剂前，先利用助凝剂i和助凝剂ii使用废水中的高分子保护胶体脱离聚醋酸乙烯颗粒表面，有利于絮凝剂对废水进行絮凝，解决了卷烟胶领域中，卷烟胶废水处理不完全，过滤系统容易堵塞，滤料和反渗透膜更换频次，废水处理成本升高的技术问题。2、本发明提供的方法通过使用颗粒状的絮凝剂，不需要对絮凝剂进行配置，方法简单、成本低，而且絮凝效率高，具有显著的效果。3、本发明提供的方法不仅延长了反渗透过滤系统的使用寿命，而且能够实现卷烟胶废水的高效处理，处理后的废水可以直接排放到环境中，不会破坏生态环境，社会效益显著。附图说明图1是本发明实施例1提供的卷烟胶废水处理方法的流程图。具体实施方式下面对本发明的废水处理方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制，以下描述中没有特别说明的方法和试剂，均采用常规方法或市售获得。实施例1处理卷烟胶废水的处理剂本发明提供的处理卷烟胶废水的处理剂包括用于投放到与空气处于充分接触状态时的废水中的助凝剂i；用于调节混合了的助凝剂i后的废水ph的助凝剂ii；加入到调整了ph的废水中的絮凝剂i；以及使废水充分絮凝的絮凝剂ii；具体的，所述助凝剂i为硼酸；所述助凝剂ii为强碱溶液naoh；具体的，所述絮凝剂i为阳离子聚丙烯酰胺；所述絮凝剂ii为聚合氯化铝。再具体的，所述助凝剂i为饱和溶液，所述强碱溶液为质量浓度为3％。具体的，硼酸的用量为90g/吨，强碱溶液的用量为1000ml/吨，优选为800ml/吨；阳离子聚丙烯酰胺的用量为1.8g/吨；聚合氯化铝的用量为100g/吨。实施例2处理卷烟胶废水的处理剂除采用硼砂作为絮凝剂i、硼砂的用量为30g/吨，强碱溶液的用量为100ml/吨，优选为300ml/吨；阳离子聚丙烯酰胺的用量为1.8g/吨；聚合氯化铝的用量为100g/吨外，其他均与实施例1相同。实施例3处理卷烟胶废水的处理剂除采用四硼酸钠作为絮凝剂i、四硼酸钠的用量为90g/吨，强碱溶液的用量为1000ml/吨；阳离子聚丙烯酰胺的用量为4.6g/吨；聚合氯化铝的用量为50g/吨外，其他均与实施例1相同。实施例4处理卷烟胶废水的处理剂除采用戊二醛作为絮凝剂i、硼酸的用量为40g/吨，强碱溶液的用量为300ml/吨；阳离子聚丙烯酰胺的用量为2.0g/吨；聚合氯化铝的用量为80g/吨外，其他均与实施例1相同。实施例5处理卷烟胶废水的处理剂除硼酸或或硼砂、四硼酸钠、戊二醛的用量为35g/吨，强碱溶液的用量为400ml/吨；阳离子聚丙烯酰胺的用量为2.5g/吨；聚合氯化铝的用量为70g/吨外，其他均与实施例1相同。实施例6处理卷烟胶废水的处理剂除硼酸或或硼砂、四硼酸钠、戊二醛的用量为70g/吨，强碱溶液的用量为800ml/吨；阳离子聚丙烯酰胺的用量为4.0g/吨；聚合氯化铝的用量为60g/吨外，其他均与实施例1相同。实施例7处理卷烟胶废水的处理剂除硼酸或或硼砂、四硼酸钠、戊二醛的用量为60g/吨，强碱溶液的用量为700ml/吨；阳离子聚丙烯酰胺的用量为3.0g/吨；聚合氯化铝的用量为70g/吨外，其他均与实施例1相同。实施例8处理卷烟胶废水的处理剂除硼酸或或硼砂、四硼酸钠、戊二醛的用量为50g/吨，强碱溶液的用量为500ml/吨；阳离子聚丙烯酰胺的用量为3.5g/吨；聚合氯化铝的用量为50g/吨外，其他均与实施例1相同。实施例9处理卷烟胶废水的处理剂除强碱溶液的质量浓度为15％外，其他均与实施例1-8中任一实施例相同。实施例10处理卷烟胶废水的处理剂除强碱溶液的质量浓度为13％外，其他均与实施例1-8中任一实施例相同。实施例11处理卷烟胶废水的处理剂除强碱溶液的质量浓度为10％外，其他均与实施例1-8中任一实施例相同。实施例12处理卷烟胶废水的处理剂除强碱溶液的质量浓度为8％外，其他均与实施例1-8中任一实施例相同。需要说明的是，在本发明的一个实施例中，助凝剂i的加入量在30-90g/吨范围内的任一数值，例如32、34、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55、56、57、59、60、61、63、64、66、67、68、70、72、74、76、77、79、80、81、83、85、86、87、89等；助凝剂ii的加入量在100-1000ml/吨中的任一数值均可，例如109、118、120、132、157、171、184、207、235、357、427、578、643、710、820、940等；絮凝剂i的用量为1.8-4.6g/吨范围内的任一数值，例如1.9、2.1、2.3、2.4、2.6、2.8、2.9、3.2、3.4、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5；絮凝剂ii的用量为50-100g/吨范围内的任一数值，例如53、56、58、61、63、65、67、69、70、71、74、75、78、79、80、82、84、86、88、90、93、94、96、98、99，均可以实现本发明的技术目的。以下是利用实施例1-12任一一个实施例提供的处理卷烟胶废水的处理剂对卷烟胶制造业中废水进行处理方法步骤，具体如下实施例13如图1所示，本发明的卷烟胶制造业中废水处理方法包括：步骤s101:助凝处理将生产卷烟胶时冲洗设备产生的废水集中在反应池中，打开设置在反应池中的曝气系统，使反应池中的废水与空气一直处于充分接触的状态，以便交换气态物质和去除水中挥发性物质，然后加入助凝剂i，助凝剂i与废水充分反应后，再加入助凝剂ii，使废水的ph值达到设定值。发明人对废水进行分析发现，卷烟胶废水中的聚乙烯醇微粒附着在聚醋酸乙烯颗粒表面，即便采用曝气系统，聚乙烯醇微粒也很难脱离聚醋酸乙烯颗粒，如果按照常规方法直接加入絮凝剂，絮凝不能有效的与聚醋酸乙烯颗粒交联，导致絮凝效果不佳。因此，发明人进行了大量实验研究发现，在絮凝前，仅加入硼酸或硼砂、四硼酸钠、戊二醛中的一种作为助凝剂i与废水混合，进行预处理，然后利用氢氧化钠等碱溶液作为助凝剂ii对废水进行ph调节，即可解决卷烟胶废水中聚乙烯醇微粒附着在聚醋酸乙烯颗粒表面的问题，方法简单，成本低廉。而且，发明人经过实验发现，用曝气系统的气浮作用将空气附着在悬浮的乳胶微粒上，絮凝物的网状结构更容易捕捉气泡被分离出来，漂浮在废水表面后，在使用助凝剂i和ii能有效地将聚乙烯醇微粒聚醋酸乙烯颗粒分开。本发明为了实现上述目的，经研究发现，打开曝气系统使废水与空气充分接触后再加入助凝剂i溶液，此时，曝气系统的气浮作用将空气附着在悬浮的乳胶微粒上，絮凝物的网状结构更容易捕捉气泡被分离出来，漂浮在废水表面，废水中的聚乙烯醇微粒才能够有效的与聚醋酸乙烯颗粒分离，使聚醋酸乙烯颗粒表面裸露，助凝剂i的添加量以及反应时长根据废水的体积变化而变化；反应时长(即混合时长)在8-28min范围内的任一时长均可以实现本发明的技术目的。当上述反应结束后，在向其中加入助凝剂ii，其添加量是当废水中的ph达到7-8范围内时停止加入。需要说明的是，添加助凝剂ii时，应当缓慢多次地加入，保证废水中ph在7-8之间，可以选择滴加的方式缓慢多次地加入。具体的，助凝剂ii的加入量为实现ph准确调整，本申请在反应池中设置有ph监控系统，该系统通过市售获得。本发明采用步骤s101，使得聚乙烯醇微粒与聚醋酸乙烯颗粒有效的分离，为后续的絮凝处理提供有利条件。步骤s102，絮凝处理当反应池中的ph达到7-8后，缓慢加入絮凝剂i，当废水逐渐出现絮凝，呈半透时，再加入絮凝剂ii，废水开始透明时，继续曝气5min后，关闭曝气系统。发明人经大量实验发现，使用粉末状的阳离子聚丙烯酰胺作为絮凝剂i直接投入到经过助凝处理的卷烟胶生产废水中，反应一段时间后再将聚合氯化铝溶液洒入该废水的方式，絮凝效果更佳，本发明打破了本
技术领域：
认为的颗粒状聚丙烯酰胺絮凝剂不能直接投加到污水中的公知常识，还取得了意想不到的絮凝效果。步骤s103多级过滤处理絮凝结束后，收集漂浮在反应池表面的絮凝物，下清液依次经过砂滤池、活性炭进行过滤后，快速倾倒于沉淀池中，沉淀后，将上清液再次经过活性炭过滤，得到能够送入反渗透过滤系统中的滤出水。需要说明的是，下清液可以进行一次或多次的沉淀池快速倾倒。本发明将下清液先经过砂滤池进行大颗粒物质的过滤，利用砂滤池中的空隙使悬浮在下清液中的大颗粒被分离，然后将剩余的下清液送入到活性炭中，利用活性炭本身的孔隙结构，对其中的小颗粒、残余胶体和异味进行吸附过滤，此时再将滤液快速倾倒于沉淀池，从沉淀池分离的上清液再次送入活性炭中进行小颗粒和异味的吸附过滤。步骤s104反渗透过滤将滤出水送入到反渗透过滤系统中经反渗透过滤膜过滤，得到最终的过滤水。需要说明的是，本发明所用的反渗透过滤膜为反渗透膜使用fr系列的抗污染膜。试验例1采用本发明实施例1提供的方法对生产卷烟胶时冲洗设备产生的废水进行处理，为了说明本发明方法的效果，在进行处理之前，对废水进行了理化性质的检测，检测结果如表1所示。表1废水理化性质检测项目检测结果ph7.5化学需氧量(cod)mg/l1.57×104五日生化需氧(bod5)3.02×103悬浮物mg/l3.53×103氨氮mg/l1.05根据表1的检测结果可知，废水中化学需氧量cod达1.57×104ml/l，五日生化需氧量bod5达3.02×103,悬浮物3.53×103ml/l，可见，待处理的废水远远达不到废水排放要求。具体的，利用本发明实施例1提供的方法处理卷烟胶废水的过程如下：将卷烟胶生产过程中产生的废水集中在反应池中，打开曝气系统，使反应池中的废水处于气水交换状态，然后加入硼酸饱和水溶液，硼酸的用量为40-60g/吨废水，曝气混合10min后，缓慢加入浓度为8％的naoh溶液，废水ph达到7-8的范围内时，在缓慢加入聚丙烯酰胺颗粒，继续曝气15min，最后均匀加入浓度为质量浓度为26％的聚合氯化铝溶液，当反应池中的废水开始变得透明时，停止聚合氯化铝的加入，继续曝气5min后关闭曝气系统。此时，絮凝物会漂浮在溶液的上层，将絮凝物收集后，下层清液排放到砂滤池，絮凝后的废水经过砂滤池，将悬浮的大颗粒絮凝物除掉，剩余的废水送入活性炭过滤，过滤微粒和吸附异味，然后将过滤的废水送入沉淀池缓冲和沉淀过滤，将沉淀的上清液在活性炭中再次进行过滤，最后所得滤液送入到反渗透膜中过滤，得到最终的过滤水。采集最终的过滤水进行检测，检测结果如表2所示。表2过滤水检测结果检测项目检测结果ph8.09化学需氧量(cod)mg/l11五日生化需氧(bod5)3.2悬浮物mg/l＜5氨氮mg/l0.832根据表2的检测结果可知，利用本发明的处理方法，最终的过滤水的cod远低于30mg/l，水清。符合我国gb/t8978-1996标准100mg/l及北京市db11/307-2013地方标准30mg/l的要求。发明人经长期观察发现，利用本发明方法处理卷烟胶生产废水，反渗透过滤膜使用周期达到500天时，依然能够过滤到符合国家一级排放标准的出水，而且ro反渗透过滤膜的过滤效率仍能实现80％以上，可见，本发明方法不仅实现了废水的正常排放，而且延长了过滤膜的更换周期，成本降低。以上所述仅为帮助理解本发明的优选实例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12