一种丙烯酸酯废水的生化前处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种丙烯酸酯废水的生化前处理方法。
【背景技术】
[0002]丙烯酸酯废水是指生产丙烯酸酯产生的废水。该废水中主要含有正丁醇、丙烯酸钠、对甲苯磺酸、氢氧化钠等污染物。丙烯酸酯废水主要来源于工艺废水、设备清洗水、无规律排放水等，其水质复杂，难降解有机物含量高，通常化学需氧量(COD) > 100000mg/L，微生物可降解性差，不能直接采用生化法处理。若要采用生化法处理丙稀酸酯废水必须先采用前处理方法降低该废水中COD的含量。
[0003]专利(CN101786742A)公开了使丙烯酸酯废水中的丙烯酸聚合成大分子再用膜分离回收大分子物质的方法。该方法使用膜法分离大分子物质，运行成本较高，且废水中盐含量高，膜容易堵塞，需频繁清洗。因此需要一种能耗低、成本低的丙烯酸酯废水的生化前处理方法。
【发明内容】
[0004]本发明实施例公开了一种丙烯酸酯废水的生化前处理方法，用于解决现有的丙烯酸酯废水的前处理方法能耗高和成本高的问题。技术方案如下:
[0005]一种丙烯酸酯废水的生化前处理方法，包括以下步骤:
[0006]I)、将丙烯酸酯废水的pH值调至10?14 ;
[0007]2)、向调好pH值的丙烯酸酯废水中加入引发剂，在55?105°C搅拌反应2?3.5h，冷却，用硫酸溶液调节pH至2?5，再加入混凝剂，搅拌反应20?50min，过滤处理，滤液即为生化前处理出水；所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵中的一种或多种；所述引发剂的加入量为所述丙烯酸酯废水中COD质量的0.5%?5% ;所述混凝剂为氧化钙、氯化钙、氢氧化钙和硝酸钙中的一种或多种；所述混凝剂的加入量为所述丙烯酸酯废水质量的 0.2%?
[0008]本发明提供的一种丙烯酸酯废水的生化前处理方法，利用引发剂产生的硫酸根和硫酸本身的硫酸根与混凝剂反应生成的硫酸钙沉淀原位吸附去除丙烯酸酯废水中的C0D，对COD去除率在80%以上。经过此方法处理后的丙烯酸酯废水的可生化性(B/C)大于0.50。并且本发明的方法工艺简单，对设备要求低，能耗低，成本低，适合工业化应用。
[0009]需要说明的是，本发明所述的丙烯酸酯废水是指生产丙烯酸酯所产生的废水，主要污染物包括丙烯酸酯、丙烯酸等，其中，丙烯酸酯可以为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯。
[0010]在本发明的一种优选实施方式中，所述丙烯酸酯废水的COD为70000?120000mg/Lo本发明的方法更适合处理COD含量相对高的丙烯酸酯废水。
[0011]在本发明的一种更为优选实施方式中，向所述pH值为10?14的丙烯酸酯废水中加入引发剂，在80?105°C搅拌反应2?3.5h。在此温度下，反应2?3.5小时，引发剂即可促使丙烯酸酯废水中的丙烯酸、丙烯酸酯等不饱和双键的有机物发生充分地聚合反应，生产不溶于水的大分子有机物质，从丙烯酸酯废水中沉淀出来。
[0012]在本发明的一种更为优选实施方式中，所述冷却的温度为20?30°C。
[0013]在本发明的一种更为优选实施方式中，所述引发剂的加入量为所述丙烯酸酯废水中COD质量的2%?5%。既能保证聚合反应充分又能减少试剂用量，节约处理废水的成本。
[0014]在本发明的一种更为优选实施方式中，所述混凝剂的加入量为所述丙烯酸酯废水质量的1%?2%。此混凝剂的加入量保证Ca2+与SO42结合，生产CaSO4的量足以沉淀废水中聚合反应产生的大分子有机物质和悬浮颗粒等不溶于水的物质。此外，还能节省试剂用量，节约处理废水的成本。
[0015]在本发明的一种更为优选实施方式中，所述混凝剂为氯化钙或硝酸钙。氯化钙或硝酸钙更有利于生成CaSO4沉淀。
[0016]需要说明的是，本发明所述的硫酸溶液为硫酸水溶液。对于硫酸溶液的质量分数，本领域技术人员可根据实际经验掌握，本发明在此不进行具体限定。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018]实施例所用到的试剂均市售可得。
[0019]实施例1
[0020]丙烯酸酯废水的初始指标:0?&为105400mg/L。
[0021]量取10mL丙烯酸酯废水，加入氢氧化钠调节pH值至12.0，向其中加入0.5g过硫酸钾，加热至78°C，搅拌2h，冷却至室温，用质量分数为40%硫酸调节pH至4.0，加入0.2g/mL氯化钙水溶液10mL，搅拌30min，过滤，得滤液。滤液即为预处理出水，0)0&为13280.4mg/L，0?&去除率为87.4%,B/C比为0.55，可直接进入生化系统处理。
[0022]实施例2
[0023]丙烯酸酯废水的初始指标:0?&为113000mg/L。
[0024]量取200mL丙烯酸酯废水，加入氢氧化钠调节pH值至11.5，向其中加入0.68g过硫酸铵，加热至90°C，搅拌2.5h，冷却至室温，用质量分数为40 %硫酸调节pH至2.5，加入0.2g/mL硝酸钙水溶液10mL，搅拌40min，过滤，得滤液。滤液即为预处理出水，0?&为10283mg/L，0?&去除率为90.9%,B/C比为0.51，可直接进入生化系统处理。
[0025]实施例3
[0026]丙烯酸酯废水的初始指标:0?&为97500mg/L。
[0027]量取500mL丙烯酸酯废水，加入氢氧化钠调节pH值至13.5，向其中加入0.25g过硫酸钠，加热至105°C，搅拌3h，冷却至室温，用质量分数为40 %硫酸调节pH至3.0，加入0.2g/mL氯化钙水溶液5mL，搅拌30min，过滤，得滤液。滤液即为预处理出水，0?&为15697.5mg/L，0?&去除率为83.9%,B/C比为0.54，可直接进入生化系统处理。
[0028]实施例4
[0029]丙烯酸酯废水的初始指标:0?&为97500mg/L。
[0030]量取500mL丙烯酸酯废水，加入氢氧化钠调节pH值至13.2，向其中加入2.1g过硫酸钠，加热至55°C，搅拌3.5h，冷却至室温，用质量分数为40%硫酸调节pH至2.0，加入9.6g CaO,搅拌50min，过滤，得滤液。滤液即为预处理出水，0?&为18274mg/L，COD &去除率为81.3%，B/C比为0.53，可直接进入生化系统处理。
[0031]由上述实施例可知，本发明的方法利用引发剂产生的硫酸根和硫酸本身的硫酸根与混凝剂反应生成的硫酸钙沉淀原位吸附去除丙烯酸酯废水中的COD，COD去除率大于80%，对COD去除率高，并且丙烯酸酯废水的可生化性(B/C)大于0.50。并且本发明的方法工艺简单，对设备要求低，能耗低，成本低，适合工业化应用。
[0032]对比例I
[0033]丙烯酸酯废水的初始指标:0?&为105400mg/L。
[0034]量取10mL丙烯酸酯废水，加入氢氧化钠调节pH值至7.0，向其中加入0.5g过硫酸钾，加热至78°C，搅拌2h，冷却至室温，用质量分数为40%硫酸调节pH至4.0，加入0.2g/mL氯化钙水溶液10mL，搅拌30min，过滤，得滤液。滤液即为预处理出水，0?&为67245mg/L，0?&去除率为36.2%,B/C比为0.26，不能进入生化系统处理。
[0035]对比例2
[0036]丙烯酸酯废水的初始指标:0?&为113000mg/L。
[0037]量取200mL丙烯酸酯废水加入氢氧化钠调节pH值至11.5，加入0.68g过硫酸铵，加热至90°C，搅拌2.5h，冷却至室温，加入100g/L聚合硫酸招水溶液4mL，振荡30min后过滤，取滤液。处理出水0?&去除率为60.3%,B/C比为0.38，不能进入生化系统处理。
[0038]需要说明的是，化学需氧量COD (Chemical Oxygen Demand)是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。C0D&是指用重铬酸钾为氧化剂测出的需氧量，是用重铬酸钾法测出COD的值，实际应用中C0D&表示C0D，本发明亦用COD &表示C0D。
[0039]通过实施例1与对比例I可以看出，二者的区别在于前者调节丙烯酸酯废水的pH值为12，后者为7，对比例的技术方案的处理结果0?&去除率为36.2%,B/C比为0.26，远不及实施例1的技术方案的处理结果0?&去除率为87.4%,B/C比为0.55。通过实施例2与对比例2可以看出，使用本领域常用的混凝剂对丙烯酸酯废水的0?&去除率为60.3%,B/C比为0.38，也达不到本发明的结果。因此，本发明使用活性硫酸钙去除丙稀酸酯废水中的COD产生了意料不到的技术效果。
[0040]以上对本发明所提供的一种丙烯酸酯废水的生化前处理方法进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其中心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护。
【主权项】
1.一种丙烯酸酯废水的生化前处理方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)、将丙烯酸酯废水的PH值调至10?14; 2)、向调好pH值的丙烯酸酯废水中加入引发剂，在55?105°C搅拌反应2?3.5h，冷却，用硫酸溶液调节pH至2?5，再加入混凝剂，搅拌反应20?50min，过滤处理，滤液即为生化前处理出水；所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵中的一种或多种；所述引发剂的加入量为所述丙烯酸酯废水中COD质量的0.5%?5% ;所述混凝剂为氧化钙、氯化钙、氢氧化钙和硝酸钙中的一种或多种；所述混凝剂的加入量为所述丙烯酸酯废水质量的0.2%?2.如权利要求1所述的生化前处理方法，其特征在于，所述丙烯酸酯废水的COD为70000 ?120000mg/L。3.如权利要求2所述的生化前处理方法，其特征在于，向所述pH值为10?14的丙烯酸酯废水中加入引发剂，在80?105°C搅拌反应2?3.5h。4.如权利要求3所述的生化前处理方法，其特征在于，所述冷却的温度为20?30°C。5.如权利要求1至4任一项所述的生化前处理方法，其特征在于，所述引发剂的加入量为所述丙烯酸酯废水中COD质量的2%?5%。6.如权利要求5所述的生化前处理方法，其特征在于，所述混凝剂的加入量为所述丙烯酸酯废水质量的1%?2%。7.如权利要求4所述的生化前处理方法，其特征在于，所述混凝剂为氯化钙或硝酸钙。
【专利摘要】本发明实施例公开了一种丙烯酸酯废水的生化前处理方法，包括以下步骤：1)、将丙烯酸酯废水的pH值调至10～14；2)、向调好pH值的丙烯酸酯废水中加入引发剂，在55～105℃搅拌反应2～3.5h，冷却，用硫酸溶液调节pH至2～5，再加入混凝剂，搅拌反应20～50min，过滤处理，滤液即为生化前处理出水；引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵中的一种或多种；引发剂的加入量为所述丙烯酸酯废水中COD质量的0.5％～5％；混凝剂为氧化钙、氯化钙、氢氧化钙和硝酸钙中的一种或多种；混凝剂的加入量为所述丙烯酸酯废水质量的0.2％～2％。本发明提供的方法，对COD去除率在80％以上，并且工艺简单，能耗低，成本低。
【IPC分类】C02F9/04, C02F103/36, C02F1/52, C02F101/34
【公开号】CN105084607
【申请号】CN201510595239
【发明人】乔瑞平, 李海涛, 蒋玮, 张伦梁
【申请人】博天环境集团股份有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月17日