专利名称：一种污水的脱色处理方法
技术领域：
本发明涉及一种污水处理方法，特别指一种对经生化处理后的污水进行进一步脱色的污水处理方法。
背景技术：
造成造纸污水带有较严重色度的主要污染物是木质素，木质素存在于造纸天然纤维——木材、禾草、芦苇、棉花秸秆中，在制浆造纸过程中，木质素从原料中被溶出进入污水。因为木质素本身呈深褐色，所以造纸污水带有很重的色度，制浆污水又称为黑液，是因为其中含有大量木质素。在造纸中段污水中，木质素含量大约是造纸原料中木质素含量的20％，所以造纸中段污水的颜色也相当重。
木质素是一种天然高分子化合物，它的分子结构相当复杂，主要是由于其生物合成过程多而杂造成的。当用酸、碱、盐或高温水、微生物与天然纤维材料发生化学和生化反应时，木质素大分子即受到不同程度的破坏，人们只能通过对木质素大分子被部分分解后的化学结构，来“拼凑”、”推断”原始状态的木质素的分子结构。比较通用的观点认为木质素是一定数量的两种或三种对一羟基肉桂醇无规则氧化偶合而产生的高分子化合物(聚合物)。在木质素分子结构存在着大量的苯环，在其分子侧链上有不饱和侧链(一般含三个碳原子)、酚羟基、羰基、醚基等，所以木质素属于难生化又有色度的有机污染物。在对造纸污水进行生化处理的过程中，通过厌氧、兼氧和好氧微生物的长时间作用(反应时间一般长达36～48小时)，污水中可生化的物质被降解(包括分子量较小的木质素“碎片”)，但剩下的污染物则主要是未降解的分子量较大的木质素分子“碎片”，即含苯环的苯丙烷、并带有不同基团的苯系化合物。由于木质素难生化降解，所以生化处理之后，尽管COD、BOD5有大幅度下降，但生化出水色变仍较重，为了彻底解决生化出水的色度问题，常用化学混凝沉淀、活性炭吸附、臭氧脱色、电解氧化脱色等方法，这些处理方法普遍存在成本高、需反复冲洗、能耗高等缺陷，限制了其推广使用。
发明内容
针对上述现状，本发明的目的在于提供一种成本低、能耗低、操作管理方便、可实现自动控制的污水的脱色处理方法。
为达到上述目的，本发明一种污水的脱色处理方法，包括以下过程首先将氯气投放入污水中，氯气溶解后与水发生水解反应，生成次氯酸，次氯酸在碱性水质环境下部分转化为次氯酸根，次氯酸根与污水中的木质素分子发生化学反应，使木质素分子氧化为CO2和H2O。
进一步，所述污水为经初步生化处理的污水。
进一步，所述氯气的投放量为每1m3污水150--300g。
进一步，所述氯气投入污水后反应时间为1-2小时。
进一步，所述污水为造纸厂或染料厂或颜料厂或制革厂排放的经初步生化处理后的污水。
进一步，所述污水为造纸厂或染料厂或颜料厂或制革厂直接排放的污水。
进一步，在所述化学反应过程中污水的PH值为6.5～7.5。
进一步，所述氯气为液态，所述液氯经中微孔释放器从微孔向水中以微气泡形式定量释放入污水中。
进一步，所述液氯采用射流方式定量释放入污水中。
采用上述方法处理生化处理后的污水，当生化处理后出水色度为150～200倍时，经本发明方法处理后，色度下降至30～40倍，脱色率达80％，同时，也使生化出水的COD(化学需氧量)和BOD5(五日生化需氧量)明显降低，如下表所示 另外，采用上述方法，比采用传统的化学混凝沉淀、活性炭吸附、臭氧脱色、电解氧化脱色等方法成本低，而且无需复杂的处理设备，无浮渣及废活性炭产生，操作管理方便，可实现自动控制，本发明方法也适用于对染料、颜料、制革厂等排放的污水经生化处理后的深度脱色处理。并且，将液氯采用射流方式或经中微孔释放器从微孔向水中以微气泡形式定量释放入污水中，可使液氯在污水中的溶解量更加均匀，进一步提高脱色率。
具体实施例方式
本发明污水的脱色处理方法，包括以下过程在常温下采用射流方式或中微孔释放器将液氯投放于造纸厂排放的经生化处理后的污水中，氯气溶解后与水发生水解反应，生成次氯酸，其反应式为
次氯酸(HOCL)是一种强氧化剂，在碱性水质环境下部分转化为次氯酸根(OCL-)，次氯酸根与残留于生化出水中的木质素分子发生化学反应，把苯环上的不饱和链上的碳、氢逐步氧化为CO2和H2O，在实际反应过程中，先对苯环进行破坏，然后再将碳、氢氧化生成CO2和H2O，具体反应过程如下首先使苯环碱解氧化 在上述反应过程中，苯环碱解为香草醛及多种其他产物，然后香草醛进一步被次氯酸氧化，反应过程如下 经上述反应后，香草醛被氧化为CO2和H2O，这时污水中绝大部分木质素分子及其它色类物质已被氧化为CO2和H2O，污水的色度大幅度下降。在上述反应过程中，污水的PH值控制在6.5～7.5之间，反应时间为1-2小时，每1m3生化出水中投加液氯量为150--300g，在实际实施过程中可根据生化出水色度大小及脱色后出水色度小于或等于50倍(稀释倍数法)为基准，予以调整；在投放液氯过程中，可采用带有一定压力的射流即用污水泵泵压或液位差经变径管喷射形成负压使液氯溶解于污水水流，或经中微孔释放器从微孔向水中以微气泡形式定量释放液氯并使液氯扩散到污水中。
当生化出水色度为150～200倍时，经本发明方法处理后，色度下降至30～40倍，脱色率达80％，同时，也使生化出水的COD(化学需氧量)和BOD5(五日生化需氧量)明显降低，如下表所示 另外，采用上述方法，比采用传统的化学混凝沉淀、活性炭吸附、臭氧脱色、电解氧化脱色等方法成本低，而且无需复杂的处理设备，无浮渣及废活性炭产生，操作管理方便，可实现自动控制，本发明方法也适用于对染料、颜料、制革厂等排放的污水直接进行脱色处理及上述污水经生化处理后的深度脱色处理。
权利要求
1.一种污水的脱色处理方法，其特征在于，包括以下过程首先将氯气投放入污水中，氯气溶解后与水发生水解反应，生成次氯酸，次氯酸在碱性水质环境下部分转化为次氯酸根，次氯酸根与污水中的木质素分子发生化学反应，使木质素分子氧化为CO2和H2O。
2.如权利要求1所述的污水的脱色处理方法，其特征在于，所述污水为经初步生化处理的污水。
3.如权利要求2所述的污水的脱色处理方法，其特征在于，所述氯气的投放量为每1m3污水150--300g。
4.如权利要求2所述的污水的脱色处理方法，其特征在于，所述氯气投入污水后反应时间为1-2小时。
5.如权利要求2所述的污水的脱色处理方法，其特征在于，所述污水为造纸厂或染料厂或颜料厂或制革厂排放的经初步生化处理后的污水。
6.如权利要求1所述的污水的脱色处理方法，其特征在于，所述污水为造纸厂或染料厂或颜料厂或制革厂直接排放的污水。
7.如权利要求1所述的污水的脱色处理方法，其特征在于，在所述化学反应过程中污水的PH值为6.5～7.5。
8.如权利要求1所述的污水的脱色处理方法，其特征在于，所述氯气为液态，所述液氯经中微孔释放器从微孔向水中以微气泡形式定量释放入污水中。
9.如权利要求8所述的污水的脱色处理方法，其特征在于，所述液氯采用射流方式定量释放入污水中。
全文摘要
本发明公开了一种污水的脱色处理方法，包括以下过程首先将氯气投放入污水中，氯气溶解后与水发生水解反应，生成次氯酸，次氯酸在碱性水质环境下部分转化为次氯酸根，次氯酸根与污水中的木质素分子发生化学反应，使木质素分子氧化为CO
文档编号C02F1/76GK1915854SQ20061015216
公开日2007年2月21日 申请日期2006年9月15日 优先权日2006年9月15日
发明者庞鹏远 申请人:庞鹏远