一种高浓度表面活性剂废水处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高浓度表面活性剂废水处理工艺。目的是提供的工艺具有过程简单、操作简便、运行费用低、处理效果好的特点。技术方案是：一种高浓度表面活性剂废水处理工艺，依次按照以下步骤进行：1)酸解：在搅拌表面活性剂废水的同时加入硫酸进行混合，调节该废水的pH值1-2，静置沉淀1.5-2h，取上清液；2)萃取：在步骤1)获得的上清液中按30-50mL/L废水的比例加入氯仿，充分搅拌后静置沉淀；3)混凝沉淀：取步骤2)获得的上清液，投加NaOH溶液调节废水pH值至中性，同时加入氯化钙、混凝剂和助凝剂，充分搅拌，静置沉淀即可。
【专利说明】一种高浓度表面活性剂废水处理工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于水处理【技术领域】，可用于高浓度表面活性剂废水(COD ^ 5000mg/L)的处理。
【背景技术】
[0002]表面活性剂(surfactant),是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质，具有良好的增溶、乳化、润湿、助悬、起泡和消泡、消毒、杀菌、抗硬水性及洗涤作用，可分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂及非离子表面活性剂，在生产、生活中得到了广泛的应用。在生产和使用过程中，大量含表面活性剂废水不可避免地排入自然环境中，其在环境中大量存在会对生态系统造成严重的危害，表面活性剂废水的处理对于保护环境、促进经济社会发展都具有十分重要的意义。
[0003]现有表面活性剂预处理技术包括泡沫分离法、吸附法、混凝法、膜分离法、催化氧化法及生物法等。
[0004]泡沫分离法是指在含有表面活性剂废水中通入空气而产生大量气泡，使废水中的表面活性剂吸附于气泡表面而形成泡沫并上升至水面形成泡沫层，除去泡沫层既可使废水得到净化。大量的试验及工程实践证明，泡沫分离法只适合浓度较低的表面活性剂废水处理，浓度过高时造成泡沫量过大，清理困难，并且泡沫层后续无法处理。
[0005]吸附法是利用吸附剂的多孔性和大比表面积，将废水中的污染物吸附在表面从而达到分离的目的。常用的吸附剂有活性炭、吸附树脂、硅藻土及高岭土等。对于低浓度表明活性剂废水吸附法具有速度快、稳定性好、设备占地小等优点，但对于高浓度表面活性剂废水存在吸附剂再生困难，运行费用高，预处理要求高等缺点。
[0006]混凝法是在表面活性剂废水中加入混凝剂，一方面利用混凝剂产生的絮体去除吸附在胶体上的表面活性剂，另一方面利用混凝剂与水相中的表面活性剂发生化学反应形成难溶性的沉淀。该方法对处理阴离子表面活性剂效果较好，但是对非离子表面活性剂去除效果有限，对于阴离子和非离子复合废水必须与其他处理工艺配合使用。
[0007]膜分离法是利用膜的高渗透选择性来分离溶液中的溶剂和溶质，常用膜分离有反渗透、超滤、微滤、电渗析等，其中超滤和纳滤对表面活性剂具有较好的去除效果。但是对于高浓度表面活性剂废水，预处理工艺复杂、膜易污染、清洗困难、运行费用高。
[0008]催化氧化法是在光能、电能或者氧化还原剂的作用产生氢氧基自由基，氧化废水中有机物的方法。催化氧化法同时伴随着气浮和絮凝等作用。常用的方法有光催化氧化法、电催化氧化法及电絮凝法等。催化氧化法对于低浓度表面活性剂废水处理效果明显，一般作为表面活性剂废水生化法前的预处理单元。对于高浓度表面活性剂废水的处理效果则不理相
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是克服上述【背景技术】的不足，提供一种工艺过程简单、操作简便、运行费用低、处理效果好的高浓度表面活性剂废水处理工艺。
[0010]本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的:
[0011]一种高浓度表面活性剂废水处理工艺，依次按照以下步骤进行:
[0012]I)酸解:在搅拌表面活性剂废水的同时加入硫酸进行混合，调节该废水的pH值1-2，静置沉淀1.5-2h，取上清液；
[0013]2)萃取:在步骤I)获得的上清液中按30_50mL/L废水的比例加入氯仿，充分搅拌后静置沉淀；
[0014]3)混凝沉淀:取步骤2)获得的上清液，投加NaOH溶液调节废水pH值至中性，同时加入氯化钙、混凝剂和助凝剂，充分搅拌，静置沉淀即可。
[0015]所述酸解步骤中的搅拌时间不小于lh，静置沉淀1.5_2h。
[0016]所述萃取步骤中的混合搅拌时间不小于1.5h，静置沉淀时间1.5_2h。
[0017]所述混凝沉淀步骤中，废水的中性为pH值7.5-8.5 ；
[0018]所述混凝沉淀步骤中，氯化I丐(CaCl2)投加量0.5-1.5g/L ；
[0019]所述混凝沉淀步骤中，混凝剂为聚合氯化铝(PAC)，投加量300-500mg/L，助凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)，投加量2-4mg/L，混合搅拌时间不小于1.5h，静置沉淀4_6h。
[0020]所述萃取步骤中，提取上清液后的萃取物排入氯仿循环回收系统，使其加热至氯仿沸点￠1?62°c )，然后冷却分离出氯仿和萃取物，提取的氯仿循环使用。
[0021]所述氯仿循环回收系统采用电能或者蒸汽进行加热，配套氯仿蒸汽冷却回收管路，回收氯仿后继续循环使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1本发明的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0023]本发明的具体工程实施方式通过以下工艺单元及设备来实现(参见附图):
[0024]1、酸解工艺单元:由pH控制系统、酸解反应池及酸解沉淀池组成。pH控制系统由工业酸度计与加酸计量泵联动，设定控制溶液的PH值上下限为1-2，实现溶液pH小于I时停止加药(质量浓度10%硫酸溶液)，pH大于2时开始加药(质量浓度10%硫酸溶液)，调节溶液的PH值在1-2之间；混凝反应池采用圆形或正方形结构，配套桨叶式混合搅拌机一台；沉淀池采用普通竖流沉淀池，沉淀池上清液进入萃取工艺单元处理，下部污泥浓缩干化处理。
[0025]2、萃取工艺单元:由萃取反应段、分离沉淀段及氯仿循环回收段组成。萃取反应段采用圆形结构，配套转速不小于200r/m的桨叶搅拌机一台；分离沉淀段采用圆形不锈钢定容槽，按照加入氯仿的体积相应进行分离，上部废水进入混凝沉淀单元处理，下部氯仿及萃取物进入氯仿循环回收系统；氯仿循环回收系统采用圆形或长方形结构，采用电能或者蒸汽进行加热，利用温控设备控制温度为61-62°C (氯仿沸点)使氯仿及萃取物蒸发，配套氯仿蒸汽冷却回收管路，把氯仿回收并继续用于萃取反应，萃取出的有机物可与燃煤按照1:10的比例配比燃烧。
[0026]3、混凝沉淀单元:由pH控制系统、混凝反应池及沉淀池组成。pH控制系统由工业酸度计与加碱计量泵联动，设定控制的PH值上下限为7.5-8.5，实现溶液pH大于8.5时停止加药(质量浓度10% NaOH溶液)，pH小于7.5时开始加药(质量浓度10% NaOH溶液)，调节溶液的PH值在7.5-8.5之间；混凝反应池采用圆形或正方形结构，配套桨叶式混合搅拌机一台；沉淀池采用普通竖流沉淀池，沉淀池上清液进入下一工段处理，下部污泥浓缩干化处理；系统加药均采用隔膜计量泵投加，保证加药精度。
[0027]实施例1
[0028]日化行业的高浓度阴离子表面活性剂，COD在5000mg/L
[0029]I)酸解:在搅拌表面活性剂废水的同时加入质量浓度10%的硫酸溶液进行混合，调节该废水的PH值至2，然后静置沉淀，取上清液；搅拌时间1.3h，静置沉淀时间1.8h。
[0030]2)萃取:在步骤I)获得的上清液中按50mL/L废水的比例加入氯仿，充分搅拌后静置沉淀，取上清液；搅拌时间1.5h，静置沉淀时间1.5h。
[0031]3)混凝沉淀:取步骤2获得的上清液，投入质量浓度10%的NaOH溶液调节废水pH值至8.5,同时加入氯化|丐500mg/L,混凝剂聚合氯化招300mg/L及助凝剂聚丙烯酰胺2mg/L，搅拌1.5h，静置沉淀4h即可。
[0032]经检测，处理后废水的COD为450mg/L。
[0033]实施例2
[0034]日化行业的非离子表面活性剂，COD在12000mg/L
[0035]I)酸解:在搅拌表面活性剂废水的同时加入质量浓度30%的硫酸溶液进行混合，调节该废水的PH值至1.5，然后静置沉淀，取上清液；搅拌时间1.lh，静置沉淀时间1.5h。
[0036]2)萃取:在步骤I)获得的上清液中按40mL/L废水的比例加入氯仿，充分搅拌后静置沉淀，取上清液；搅拌时间1.6h，静置沉淀时间1.7h。
[0037]3)混凝沉淀:取萃步骤I)获得的上清液，投加质量浓度10% Na的OH溶液调节废水pH值至8.0，同时加入氯化钙700mg/L，混凝剂聚合氯化铝400mg/L及助凝剂聚丙烯酰胺3mg/L，搅拌1.7h，静置沉淀4.5h即可。
[0038]经检测，处理后废水的COD为1150mg/L。
[0039]实施例3
[0040]金属加工行业的高浓度阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂两者复合废水，COD 在 210000mg/L。
[0041]I)酸解:在搅拌表面活性剂废水的同时加入质量浓度50%的硫酸溶液进行混合，调节该废水的PH值至1，然后静置沉淀，取上清液；搅拌时间1.2h，静置沉淀时间2h。
[0042]2)萃取:在步骤I)获得的上清液中按50mL/L废水的比例加入氯仿，充分搅拌后静置沉淀，取上清液；搅拌时间1.8h，静置沉淀时间1.8h。
[0043]3)混凝沉淀:取步骤2)获得的上清液，投加质量浓度10%的NaOH溶液调节废水PH值至7.5，同时投加氯化钙1000mg/L，混凝剂聚合氯化铝500mg/L及助凝剂聚丙烯酰胺4mg/L，搅拌2h，静置沉淀5h即可。
[0044]经检测，处理后废水的COD为20000mg/L。
[0045]上述实施例证明:本发明对表面活性剂废水COD的去除率在90%以上。
【权利要求】
1.一种高浓度表面活性剂废水处理工艺，依次按照以下步骤进行: 1)酸解:在搅拌表面活性剂废水的同时加入硫酸进行混合，调节该废水的PH值1-2，静置沉淀1.5-2h，取上清液； 2)萃取:在步骤I)获得的上清液中按30-50mL/L废水的比例加入氯仿，充分搅拌后静置沉淀； 3)混凝沉淀:取步骤2)获得的上清液，投加NaOH溶液调节废水pH值至中性，同时加入氯化钙、混凝剂和助凝剂，充分搅拌，静置沉淀即可。
2.根据权利要求1所述的高浓度表面活性剂废水处理工艺，其特征在于:所述酸解步骤中的搅拌时间不小于Ih,静置沉淀1.5-2h。
3.根据权利要求2所述的高浓度表面活性剂废水处理工艺，其特征在于:所述萃取步骤中的混合搅拌时间不小于1.5h，静置沉淀时间1.5-2h。
4.根据权利要求3所述的高浓度表面活性剂废水处理工艺，其特征在于:所述混凝沉淀步骤中，废水的中性为PH值7.5-8.5。
5.根据权利要求4所述的高浓度表面活性剂废水处理工艺，其特征在于:所述混凝沉淀步骤中，氯化钙(CaCl2)投加量0.5-1.5g/L。
6.根据权利要求5所述的高浓度表面活性剂废水处理工艺，其特征在于:所述混凝沉淀步骤中，混凝剂为聚合氯化铝(PAC)，投加量300-500mg/L，助凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)，投加量2-4mg/L,混合搅拌时间不小于1.5h,静置沉淀4_6h。
7.根据权利要求6所述的高浓度表面活性剂废水处理工艺，其特征在于:所述萃取步骤中，提取上清液后的萃取物排入氯仿循环回收系统，使其加热至氯仿沸点￠1?62°C )，然后冷却分离出氯仿和萃取物，提取的氯仿循环使用。
8.根据权利要求7所述的高浓度表面活性剂废水处理工艺，其特征在于:所述氯仿循环回收系统采用电能或者蒸汽进行加热，配套氯仿蒸汽冷却回收管路，回收氯仿后继续循环使用。
【文档编号】C02F9/04GK104386852SQ201410570403
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】刘新辉, 杨尚源, 刘磊, 卓未龙 申请人:浙江卓锦工程技术有限公司