專利名稱：一種含有橡膠膠乳的廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有橡膠膠乳的廢水的處理方法。
背景技術(shù)：
冷凍法最早用于海水淡化處理上，最近幾十年才用于廢水處理。冷凍法是以冰與水溶液之間的固、液相平衡原理為理論基礎(chǔ)，利用廢水中雜質(zhì)的凝固點(diǎn)遠(yuǎn)低于水的凝固點(diǎn)物理特性，在低溫條件下，使其中的水首先以固相結(jié)晶析出，而雜質(zhì)被留在液相中，通過分離固、液相，融化冰晶，即可得到較純凈的水和含有雜質(zhì)的濃縮液。按冰晶形成的途徑不同可分為自然冷凍法和人工冷凍法。自然冷凍法即利用自然冷能使廢水結(jié)冰,從而得到較為純凈的冰河濃縮液，以達(dá)到凈化廢水的目的。截止到目前，成功地將自然冷能用于污水處理的冷凍法為霧化結(jié)晶冷凍法，或稱雪化法。此法是由加拿大Delta公司開發(fā)的一種污水處理工藝，該工藝將廢水通 過特殊設(shè)計(jì)的噴嘴噴射到冷的環(huán)境中，使廢水在冷空氣中迅速部分凍結(jié)成雪花或冰，在成冰或成雪的過程中將雜質(zhì)排除在外，而使廢水得以凈化。目前，冷凍法已在造紙廠、制藥廠等工業(yè)廢水領(lǐng)域中有實(shí)際應(yīng)用。但冷凍法這種工藝不能處理呈穩(wěn)定狀態(tài)的懸浮液體系，這是因?yàn)樗械膽腋☆w粒是固相物質(zhì)，是不溶于水的?，F(xiàn)有技術(shù)中，破乳的方法一般有三種，即，物理法、生物法和化學(xué)法。其中，物理破乳法包括過濾、離心、超聲、氣浮等。膠乳懸浮液中的橡膠粒子的粒徑大小為20-200納米，從理論上講是可以用膜過濾技術(shù)進(jìn)行處理的，但膜孔較小，容易堵塞，且清洗困難。而離心、超聲、氣浮等方法均不能實(shí)現(xiàn)這種乳液的破乳。生物破乳法起源于上世紀(jì)70年代，是利用微生物對(duì)乳狀液進(jìn)行破乳的方法。微生物破乳是指利用微生物細(xì)胞本身或其代謝過程、代謝產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)乳狀液破乳，目前已知數(shù)種菌體對(duì)油田乳狀液的破乳效果較好。生物破乳法不會(huì)引入二次污染，是一種環(huán)境友好的破乳方法，但目前仍處于研究階段。化學(xué)法破乳是通過向乳狀液體系中加入化學(xué)物質(zhì)，改變?nèi)闋钜旱念愋秃徒缑嫘再|(zhì)，使該體系變得不穩(wěn)定而發(fā)生破乳。目前，化學(xué)破乳最有效的方法是表面活性劑破乳，表面活性劑破乳在原油領(lǐng)域中的研究和應(yīng)用較多。在橡膠膠乳的加工和使用的過程中產(chǎn)生的廢水中橡膠膠乳的含量較低，呈乳白色。不破乳的廢水很難脫色，更難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。此外，由于不同種類的橡膠膠乳在制備過程中所采用的表面活性劑也不盡相同，因此，所述廢水中既有陰離子表面活性劑，又有非離子表面活性劑，部分膠乳還含有陽離子表面活性劑，因此，破乳就變得更加困難。針對(duì)這種廢水的破乳方法國內(nèi)外也鮮有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服難于采用現(xiàn)有技術(shù)的方法對(duì)含有橡膠膠乳的廢水進(jìn)行破乳的問題，提供一種易于使含有橡膠膠乳的廢水破乳的廢水的處理方法。本發(fā)明提供一種含有橡膠膠乳的廢水的處理方法，其中，該方法包括將所述廢水進(jìn)行冷凍后，再進(jìn)行解凍。本發(fā)明提供的方法能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)橡膠膠乳含量較低的含有橡膠膠乳的廢水進(jìn)行破乳，使呈乳白色的廢水中固體物質(zhì)絮凝，水質(zhì)變清，使廢水脫色，從而有利于對(duì)清液進(jìn)行后續(xù)的廢水處理，并且在本發(fā)明中沒有使用任何藥劑，不會(huì)引入二次污染，對(duì)環(huán)境友好。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種含有橡膠膠乳的廢水的處理方法，其中，該方法包括將所述廢水進(jìn)行冷凍后，再進(jìn)行解凍。對(duì)于特別難于處理的橡膠膠乳的含量較低的廢水來說，膠乳顆粒是一種不溶于水的固相物質(zhì)，不能依據(jù)凝固點(diǎn)的差異來達(dá)到分離的目的，而且膠乳顆粒在水中很分散，因而很難利用破乳劑破壞含有膠乳顆粒的懸浮體系，而得到清液。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，按照本
發(fā)明的方法將所述廢水進(jìn)行冷凍后，再進(jìn)行解凍后能夠很容易使乳白色的廢水變清，廢水中固相絮凝，使廢水脫色，解凍后進(jìn)行簡(jiǎn)單的固液分離即可實(shí)現(xiàn)除去廢水中含有的膠乳的目的。推測(cè)原因可能是廢水中污染物主要是橡膠，其玻璃化溫度比水的凝固溫度要低很多，這種差異導(dǎo)致在低溫時(shí)相與相之間有分離傾向，最終同相物質(zhì)聚集，從而達(dá)到破乳的效果，破乳后的固態(tài)廢水不會(huì)隨著解凍而重新回到乳化狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，將所述廢水進(jìn)行冷凍，可以采用各種方式將所述廢水在低溫的環(huán)境中進(jìn)行冷凍。例如可以在低溫冷凍箱，冷庫等中進(jìn)行冷凍。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，將所述廢水進(jìn)行冷凍的條件需要滿足使所述廢水從液體變?yōu)楣腆w。通常的情況下，所述冷凍的條件包括冷凍的溫度和冷凍的時(shí)間。在本發(fā)明中，所述冷凍的溫度可以在很寬的范圍內(nèi)選擇。一般情況下，所述冷凍的溫度小于0°c ;從破乳的效果以及效率上來考慮，優(yōu)選所述冷凍的溫度為-10°c -80°c ;更優(yōu)選所述冷凍的溫度為_40°C -60°C。在本發(fā)明中，所述冷凍的時(shí)間可以在很寬的范圍內(nèi)選擇。一般情況下，所述冷凍的時(shí)間大于15小時(shí)；從破乳的效果以及效率上來考慮，優(yōu)選所述冷凍的溫度為20-200小時(shí)；更優(yōu)選所述冷凍的溫度為72-120小時(shí)。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，將所述廢水進(jìn)行冷凍后，再進(jìn)行解凍。解凍的過程是是凝固態(tài)回到液態(tài)。在本發(fā)明中，冷凍與解凍的過程中，體系的狀態(tài)是不可逆的，即，廢水經(jīng)冷凍破乳后，不會(huì)隨著解凍又回到乳化狀態(tài)。在本發(fā)明中，解凍的方式可以為自然解凍或加熱解凍。所述自然解凍是指在室溫下進(jìn)行解凍。所述加熱解凍是指在外加熱的條件下進(jìn)行解凍。由于自然解凍的成本低而被優(yōu)選。在本發(fā)明中，上述加熱解凍可以為本領(lǐng)域公知的方法進(jìn)行。例如可以將含有冷凍后的廢水容器放置于一定溫度的導(dǎo)熱介質(zhì)中進(jìn)行解凍。所述導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度沒有特別的要求，只要能夠解凍即可。一般情況下，所述導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度只要大于40°C即可，優(yōu)選為60-100。。。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，對(duì)解凍后的液體的溫度沒有特別的限制。優(yōu)選的情況下，解凍后的液體的溫度可以為大于10°c，優(yōu)選為15-40°c。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，該方法還包括將解凍后得到的液體進(jìn)行固液分離的步驟，得到的液相可以繼續(xù)進(jìn)行常規(guī)的后續(xù)的廢水處理，得到的固相(主要或全部為橡膠膠乳)脫水后可以作為固體廢物處理。所述固液分離的方法可以采用常規(guī)的各種方法，例如過濾、離心等方法。本發(fā)明提供的方法可用于處理各種含有橡膠膠乳的廢水，特別適用于廢水中橡膠膠乳的含量較低，如O. 5-3重量％的較難于處理的廢水。下面將通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。以下實(shí)施例中廢水的化學(xué)耗氧量采用GB/T 11914-89水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定重鉻酸鹽法進(jìn)行。實(shí)施例I本實(shí)施例用于說明橡膠膠乳生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水的處理方法?！?br> 量取IOOOml廢水(來源于北京化工研究院粉末橡膠車間，其中橡膠膠乳含量為3重量％，廢水的化學(xué)耗氧量COD為16356. 4mg/L)，放入_10°C冷凍箱中冷凍168小時(shí)，取出自然解凍后過濾，所得濾液為澄清液體，其COD值為351. 6mg/L。實(shí)施例2本實(shí)施例用于說明橡膠膠乳生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水的處理方法。量取IOOOml廢水(來源于北京化工研究院粉末橡膠車間，其中橡膠膠乳含量為
2.5重量％，廢水的化學(xué)耗氧量COD為14337. Omg/L)，放入_70°C冷凍箱中冷凍24小時(shí)，取出自然解凍后過濾，所得濾液為澄清液體，其COD值為312. 4mg/Lo實(shí)施例3本實(shí)施例用于說明橡膠膠乳生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水的處理方法。量取IOOOml廢水(來源于北京化工研究院粉末橡膠車間，其中橡膠膠乳含量為
O.5重量％，廢水的化學(xué)耗氧量COD為2981. 8mg/L)，放入_40°C冷凍箱中冷凍72小時(shí)，取出自然解凍后過濾，所得濾液為澄清液體，其COD值為325. 7mg/L。實(shí)施例4本實(shí)施例用于說明橡膠膠乳生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水的處理方法。量取IOOOml廢水(來源于北京化工研究院粉末橡膠車間，其中橡膠膠乳含量為2重量％，廢水的化學(xué)耗氧量COD為10763. 4mg/L)，放入_40°C冷凍箱中冷凍120小時(shí)，取出自然解凍后過濾，所得濾液為澄清液體，其COD值為313. lmg/L。實(shí)施例5本實(shí)施例用于說明橡膠膠乳生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水的處理方法。量取IOOOml廢水(來源于北京化工研究院粉末橡膠車間，其中橡膠膠乳含量為I重量％，廢水的化學(xué)耗氧量COD為5748. 2mg/L)，放入_60°C冷凍箱中冷凍72小時(shí)，取出自然解凍后過濾，所得濾液為澄清液體，其COD值為289. 3mg/Lo實(shí)施例6本實(shí)施例用于說明橡膠膠乳生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水的處理方法。量取IOOOml廢水(來源于北京化工研究院粉末橡膠車間，其中橡膠膠乳含量為3重量％，廢水的化學(xué)耗氧量COD為16356. 4mg/L)，放入_60°C冷凍箱中冷凍120小時(shí)，取出后在80°C下解凍后過濾，所得濾液為澄清液體，其COD值為243. 5mg/L。將實(shí)施例1-6得到的處理后將得到透明的清液輸送到污水處理廠，將絮凝體脫水后作為固體廢物送垃圾場(chǎng)處理。
另外，從實(shí)施例1-6可以明顯的看出，經(jīng)過處理后得到透明的清液的COD值要明顯比處理前的廢水的COD值低很多。
權(quán)利要求
1.一種含有橡膠膠乳的廢水的處理方法，其特征在于，該方法包括將所述廢水進(jìn)行冷凍后，再進(jìn)行解凍。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理方法，其中，將所述廢水進(jìn)行冷凍的條件包括冷凍溫度為小于0°C，冷凍的時(shí)間大于15小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理方法，其中，將所述廢水進(jìn)行冷凍的條件包括冷凍溫度為-10°c -80°c，冷凍的時(shí)間為20-200小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理方法，其中，將所述廢水進(jìn)行冷凍的條件包括冷凍溫度為-40°C _60°C，冷凍的時(shí)間為72-120小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理方法，其中，所述解凍為自然解凍。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理方法，其中，所述解凍為加熱解凍，且解凍后的溫度大于10。。。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理方法，其中，該方法還包括將解凍后得到的液體進(jìn)行固液分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理方法，其中，所述廢水中橡膠膠乳的含量為O.5-3重量％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種含有橡膠膠乳的廢水的處理方法，該方法包括將所述廢水進(jìn)行冷凍后，再進(jìn)行解凍。本發(fā)明提供的方法能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)橡膠膠乳含量較低的含有橡膠膠乳的廢水進(jìn)行破乳，使呈乳白色的廢水中固體物質(zhì)絮凝，水質(zhì)變清，使廢水脫色，從而有利于對(duì)清液進(jìn)行后續(xù)的廢水處理，并且在本發(fā)明中沒有使用任何藥劑，不會(huì)引入二次污染，對(duì)環(huán)境友好。
文檔編號(hào)C02F1/52GK102826622SQ20111016869
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者李秉海, 張曉紅, 宋志海, 戚桂村, 高建明, 蔡傳倫, 王亞, 張紅彬, 賴金梅 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院