一种高浓度香料废水的预处理方法与流程

文档序号:11502774阅读:392来源:国知局
本发明涉及一种水处理方法,特别是一种高浓度香料废水的预处理方法。
背景技术
:高浓度香料废水,是指油和水混溶液体,油含量在2000mg/l以上,甚至达到5000mg/l以上,c0d浓度在10000mg/l以上,甚至可高达80万mg/l。香料生产中产生的废水,主要由2000mg/l以上的植物油、有机溶剂和高废物组成,香料在污水中呈乳浊状,油滴粒径一般为0.1~25μm,油滴外表包裹一层带负电荷的水化膜,在水中表面活性剂作用下乳化物呈稳定状态,油粒长期保持稳定,难以用机械的方法分离。香料废水的主要特点是:①有机物含量高,通常为cod10000~25000mg/l;②化学成分复杂,主要成分有油性添加剂、有机溶剂、高废物等,③含油分含量高,在2000mg/l以上,若不妥善处理,势必对环境造成严重污染,致使水体cod升高,鱼类等水生生物难以生存乃至死亡。因此必须有效的处理。目前对香料废水的处理主要包括物理化学法、超滤膜过滤法和生物法。这三类方法各有缺点:(1)物理化学法是通过改变条件或添加药剂使乳化液脱稳,从而达到破乳除油的效果,通常包括加酸加热法和化学药剂破乳法。该法优点是投资省、处理效果好,但是处理过程参数的保证比较困难,另外,处理过程中往往需要加入各种化学添加剂(如各种絮凝剂),会产生大量的化学污泥,这样,就造成了破乳去油的同时带来新的环境污染问题。(2)超滤法属于膜分离法,是依靠膜和压力来达到分离效果的,去油效果好,但其缺点是设备投资费用高,运行过程维护复杂,难以推广普及应用。(3)利用生物法除油,由于香料的特殊状态,直接使用生物法进行处理存在较大问题,因而,生物法通常是与其他方法相结合使用,如化学破乳后或超滤后再进行生物处理。冷轧香料经过前面的物理化学方法大幅度降低油含量和cod浓度后,具有较好的生物降解性,在后续的厌氧或好氧处理中,其中的有机物可以被生物活性菌种有效利用,实现污染物的进一步降低和废水的达标排放。物理化学-生物相结合的方法目前是国内用的最多的一种乳化液处理工艺,但如前所述,作为预处理工艺的物理化学法同样存在严重二次污染的问题。另外可以使用天然活性白土代替活性碳对低浓度含油废水(油分含量小于2%)吸附处理。它采用天然活性白土的多孔结构和大比表面积特征,利用吸附原理对废水中的低浓度油类物质进行吸附去除,这种除油方式存在以下问题:1、因为是利用吸附原理去除低浓度的香料废水时,由于活性白土的吸附容量有限,饱和后则必需立即更换活性白土,经常批量更换活性白土会造成操作成本的增加,更换下来的废弃活性白土会形成堆积物,其后期处理或再生又是一个技术难题,导致处理成本高。2、对于前述的高浓度香料废水,若采用吸附原理处理则很快就会达到吸附饱和,除油效果差,在实际处理大量高浓度香料废水时难以实施,因此目前活性白土处理香料废水只处于理论分析和实验室阶段,难以实际应用。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题是提供一种通过消耗活性白土达到高浓度香料废水预处理除油方法,该方法工艺简单、投资及运行成本低、操作简单、除油效率高、安全且无二次污染。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:1、一种高浓度香料废水的预处理方法,其特征在于包括如下步骤:s1)调节高浓度香料废水的ph值至0.5~2.5,温度调节至50~70℃;s2)将步骤s1所得的高浓度香料废水加入反应装置,所述反应装置内填充有活性白土颗粒,所述活性白土粒径为30~300目,活性白土填充量为每立方米废水2~10kg;s3)将高浓度香料废水在反应装置中停留0.5~2h后,出水进入后续处理单元。本方法中的活性白土为高浓度香料废水除油起到两点作用:第一,在热强酸条件下,活性白土中的二氧化硅会形成硅酸,硅酸与油类物质反应沉淀;第二,活性白土为氢离子打断废水中的碳链提供了反应场地,活性白土上形成大量反应腔室起到加大反应面积和催化的作用,进一步去除有机物。又因本方法中的活性白土在酸性条件下具有一定溶解性,处理中无需更换出废弃的活性白土。作为优选,所述步骤s1至s3持续进行,所述步骤s2或s3中通过在反应装置中补充活性白土保持活性白土填充量为每立方米废水2~10kg。作为优选,所述步骤s1中ph值调节通过将高浓度香料废水放入调节池后加入浓硫酸。作为优选,所述步骤s1中温度调节通过将高浓度香料废水放入调节池后通入蒸汽加热。作为优选,所述步骤s3中的后续处理单元包括生物处理单元。本发明同现有技术相比具有以下优点及效果:发明人经多年研究发现活性白土材料中的无机矿物质在低ph条件下会溶解出来,在多孔材料人工活性白土的存在下与高浓度香料废水中的表面活性剂和油类物质发生反应,使其脱稳从而达到破乳的效果,利用该原理处理高浓度香料废水效果好,特别适用于处理高浓度香料,处理后的香料废水的油含量可降到100mg/l以下,cod降低到2000mg/l以下,完全能满足后续生物处理单元的进水要求,有效保证最终高浓度香料废水的达标排放,在促进企业的节能减排和可持续发展方面具有重要意义。本发明改变了目前活性白土除油的惯常认识,并非利用活性白土的吸原理,而是研究发现了活性白土的消耗原理,以消耗人工活性白土的原理除油,因此只需补充消耗的活性白土,而无需经常更换活性白土,省时省力,操作简便,且方便进行自动化操作,也不会存在吸附饱和后活性白土的后期处理问题,进一步大幅降低了运行及维护成本。本发明工艺设备极为简单、活性白土原料易得,操作简便,与目前普遍采用的超滤除油工艺相比,投资成本和运行成本可降低三分之二左右,无需添加任何化学添加剂,不对环境造成任何二次污染特别适用于处理来自轧钢厂的高浓度香料废水,对于含油和cod高的其他行业如机械业切削液乳化液废水也同样适用。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。实施例1:将初始油分和cod浓度分别为6010mg/l和58000mg/l香料废水送入调节池,通入蒸汽调节温度至70℃,加入浓硫酸调节ph为1.5,然后将酸化后的废水送入搅拌反应釜式装置,搅拌反应釜式装置中填充有活性白土,活性白土由粘土(主要成分膨润土)为原料,经无机酸化处理,再经水漂洗、干燥制成制成,活性白土粒径为300目,填充量为每立方米废水8kg,间歇搅拌继续反应1小时后,出现明显的破油现象,废水表层出现大量浮渣,水体状态由最初的棕色乳化态转化为清澈的透明态,继续向撇除浮油的酸性废中加入氢氧化钠调节ph到中性或弱碱性,立即出现明显的絮凝沉淀,水质状况明显好转,反应结束后过滤出水。监测结果表明,香料废水预处理后油分和cod浓度分别降低到68mg/l和1560mg/l,完全满足后续生物处理单元的进水要求。当系统运行一段时间后,通过向活性白土罐中添加活性白土颗料以补充被耗消掉的活性白土,满足活性白土的填充要求。实施例2至12通过相同步骤处理与实施例1相同的香料废水,在不同的反应条件下得到以下结果:实施例ph温度白土粒径填充量反应时间出水cod20.550℃30目4kg/m31.5h1580mg/l30.550℃100目7kg/m31h1550mg/l40.570℃30目7kg/m31h1560mg/l50.570℃300目10kg/m30.5h1520mg/l61.550℃30目3kg/m32h1630mg/l71.560℃30目4kg/m31.5h1620mg/l81.570℃100目7kg/m31h1580mg/l92.550℃30目2kg/m32h1890mg/l102.560℃100目4kg/m31.5h1870mg/l112.560℃200目5kg/m31.5h1820mg/l122.570℃300目6kg/m31h1800mg/l此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化,均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属
技术领域
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。当前第1页12
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