一種針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法。目的是提供的方法應具有處理效率高、處理系統(tǒng)可實現(xiàn)全自動化運行以及運行費用較低的特點。技術方案是：一種針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法，依次按照以下步驟進行：a.用硫酸將廢水調節(jié)槽中廢水的pH調節(jié)至2.0～4.0，同時投加催化劑FeSO4；b.步驟a處理過的廢水首先進入投加氧化劑的電解反應槽進行電解處理，接著進入催化氧化反應槽進行充分氧化反應，同時經(jīng)催化氧化反應槽反應后輸出的廢水按照一定的內循環(huán)比例回流至電解反應槽處理；c.步驟b中催化氧化反應槽輸出的廢水進入絮凝沉淀單元進行沉淀處理，上清液進入后續(xù)處理工藝，廢渣按規(guī)定另作處理。
【專利說明】一種針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境保護廢水處理【技術領域】，尤其涉及一種針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法。

【背景技術】
[0002]非離子表面活性劑(non-1onic surfactant, NIS)由于其具有較高的表面活性，水溶液表面張力較低，同時非離子表面活性劑的臨界膠束濃度一般都低于陰離子表面活性齊U，具有更好的乳化作用和洗滌能力，使其成為繼陰離子表面活性劑后使用量最大的表面活性劑，近年來我國非離子表面活性劑的生產(chǎn)能力也在快速增長。目前市場上聚氧乙烯型和多元醇類非離子表面活性劑占比較高，而這些物質均屬難生物降解類有機物質，非離子表面活性劑的大量生產(chǎn)和使用增大了環(huán)境的風險。
[0003]表面活性劑主要通過廢水排放進入環(huán)境，廢水中的表面活性劑會造成水體起泡、產(chǎn)生毒性，表面活性劑在水中起泡會降低水中的復氧速率和充氧程度，使水質變壞，影響水生生物的生存，使水體自凈受阻。同時，表面活性劑還能乳化水體中其他的污染物質，增大污染物質的濃度，造成間接污染。此外，大量的泡沫還會影響廢水中污泥的沉降性能，從而影響廢水處理設施的處理效率。
[0004]當然，目前還沒有針對非離子表面活性劑的環(huán)境質量標準和排放標準，但是考慮到其對環(huán)境的不利影響，開發(fā)出針對性的去除技術和處理設施還是十分必要的。鑒于非離子表面活性劑的特別的物理化學性質，區(qū)別于陰離子表面活性劑類廢水，常規(guī)的混凝沉淀+生化處理工藝的處理效果均不理想；泡沫分離等物理去除方法雖能達到從水中分離出非離子表面活性劑的目的，但從根本上沒有破壞非離子表面活性劑的結構，去除并不徹底。傳統(tǒng)的濕式氧化等高級氧化技術可以破壞非離子表面活性劑的結構，消除非離子表面活性劑的毒性，但成本相對較高，且面臨劇烈反應條件下泡沫控制的問題。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是克服上述【背景技術】的不足，提供一種針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法，該方法應能有效處理非離子表面活性劑廢水，具有處理效率高、處理系統(tǒng)可實現(xiàn)全自動化運行以及運行費用較低的特點。
[0006]本發(fā)明提供的技術方案是:
[0007]—種針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法，依次按照以下步驟進行:
[0008]a.用硫酸將廢水調節(jié)槽中廢水的pH調節(jié)至2.0?4.0,同時投加催化劑FeSO4 ；
[0009]b.步驟a處理過的廢水首先進入投加氧化劑的電解反應槽進行電解處理，接著進入催化氧化反應槽進行充分氧化反應，同時經(jīng)催化氧化反應槽反應后輸出的廢水按照一定的內循環(huán)比例回流至電解反應槽處理；
[0010]C.步驟b中催化氧化反應槽輸出的廢水進入絮凝沉淀單元進行沉淀處理，上清液進入后續(xù)處理工藝，廢渣按規(guī)定另作處理。
[0011]所述步驟a中，廢水的pH值優(yōu)選為2.0?3.5 ;
[0012]所述步驟a中，催化劑FeSO4投加量為400mg/L?600mg/L ；
[0013]所述步驟b中，電解反應槽中投加的氧化劑為H2O2，投加量為7.5mg/L?45mg/L ；
[0014]所述步驟b中，電解反應槽電解處理時的輸入電流為10-20A。
[0015]所述步驟b中，催化氧化反應槽中完成催化氧化反應后輸出的廢水，按1:1的內循環(huán)比例(即回流廢水與輸至下一工序廢水的體積比)回流至電解反應槽中；
[0016]所述步驟b中，廢水在電解反應槽和催化氧化反應槽中的停留時間為30min?60min ；
[0017]所述步驟c中的絮凝劑為聚合氯化鋁(PAC)。
[0018]本發(fā)明具有以下顯著的優(yōu)點:
[0019](I)整個處理系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，回流設計既降低運行成本又使得廢水反應體系混合均勻穩(wěn)定；
[0020](2)處理效率高，廢水中NIS的去除率可以達到50%?80%。；
[0021](3)運行費用較低，相對傳統(tǒng)濕式化學氧化大幅減少藥劑使用量；
[0022](4)可實現(xiàn)全自動化運行，適合工業(yè)化應用推廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明電解催化氧化反應系統(tǒng)的示意圖。
[0024]圖中標號:廢水調節(jié)槽1、電解反應槽2、催化氧化反應槽3、電源4。
具體實施例
[0025]本發(fā)明提供的預處理方法，首先將廢水調節(jié)槽I中的非離子表面活性劑(non-1onic surfactant, NIS)廢水pH值調節(jié)至適合的范圍，同時投加催化劑；然后廢水進入電解催化氧化反應器(由電解反應槽2和催化氧化反應槽3組成)，經(jīng)電解(電源4輸入電流)催化氧化反應后，破壞廢水中的NIS的結構，消除毒性，部分還可能被完全礦化降解；反應槽之間按照一定比例設置內循環(huán)，以循環(huán)利用催化劑，同時起到穩(wěn)定整個反應系統(tǒng)的功能；廢水經(jīng)電解催化氧化處理后進入絮凝沉淀單元處理，上清液進入后續(xù)處理工藝，廢渣則按規(guī)定做另外處置。該方法結合了電解化學和濕式化學氧化的優(yōu)點，以羥基自由基鏈式反應為理論基礎，大大提高了氧化能力和處理效率，同時采用的內循環(huán)設計，減少了藥劑的投加量，提高了利用效率和系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。經(jīng)本方法處理后廢水中NIS的去除率可以達到50%?80%。本方法具有處理效果穩(wěn)定可靠，能耗藥耗低等綜合優(yōu)勢，且操作過程可實現(xiàn)自動化管理，易于工業(yè)化應用。
[0026]上述針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法，核心是電解催化氧化反應，具體反應方程式如下:
[0027]溶液:H202+Fe2+—.0H+Fe3+
[0028]陰極:Fe3++e— Fe2+
[0029]反應體系以亞鐵離子為催化劑，H2O2作為氧化劑產(chǎn)生羥基自由基(.0Η)，輔以電場解離作用，大大提升了氧化劑對有機物的分解能力；同時反應體系設計內循環(huán)回流，可以利用陰極的還原作用將Fe3+還原為Fe2+，可不斷循環(huán)利用亞鐵離子，大幅度減少催化劑的投用量。同時，因不斷循環(huán)利用亞鐵離子，還可大大減少鐵泥產(chǎn)生量。
[0030]下面根據(jù)實施例進一步描述本發(fā)明操作步驟和過程。
[0031]實施例1
[0032]某模擬廢水COD測定值為21782mg/L，調節(jié)pH值為2.0, FeS04添加量為600mg/L, H2O2投加量為75mg/L，輸入電流設定為19.2A，內循環(huán)比設定為1: 1，停留時間為30min，出水COD測定值為10073mg/L，去除率為53.8%。
[0033]實施例2
[0034]某模擬廢水COD測定值為11036mg/L，調節(jié)pH值為2.5，F(xiàn)eS04添加量為500mg/L, H2O2投加量為30mg/L，輸入電流設定為9.7A，內循環(huán)比設定為1:1，停留時間為60min，出水COD測定值為2106mg/L，去除率為80.9%。
[0035]實施例3
[0036]某模擬廢水COD測定值為5367mg/L，調節(jié)pH值為3.0, FeS04添加量為400mg/L, H2O2投加量為7.5mg/L，輸入電流設定為9.7A，內循環(huán)比設定為1:1，停留時間為60min，出水COD測定值為2553mg/L，去除率為52.4%。
[0037]上述實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，本發(fā)明的精神和權利要求的保護范圍內，對本發(fā)明做出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法，依次按照以下步驟進行: a.用硫酸將廢水調節(jié)槽(I)中廢水的pH調節(jié)至2.0?4.0,同時投加催化劑FeS04 ； b.步驟a處理過的廢水首先進入投加氧化劑的電解反應槽(2)進行電解處理，接著進入催化氧化反應槽(3)進行充分氧化反應，同時經(jīng)催化氧化反應槽反應后輸出的廢水按照一定的內循環(huán)比例回流至電解反應槽處理； c.步驟b中催化氧化反應槽輸出的廢水進入絮凝沉淀單元進行沉淀處理，上清液進入后續(xù)處理工藝，廢渣按規(guī)定另作處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法，其特征在于:所述步驟a中，廢水的pH值為2.0?3.5。
3.根據(jù)權利要求1所述的針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法，其特征在于:所述步驟a中，催化劑FeS04投加量為400mg/L?600mg/L。
4.根據(jù)權利要求1所述的針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法，其特征在于:所述步驟b中，電解反應槽中投加的氧化劑為H202，投加量為7.5mg/L?45mg/L。
5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法，其特征在于:所述步驟b中，電解反應槽電解處理時的輸入電流為10-20A。
6.根據(jù)權利要求5所述的針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法，其特征在于:所述步驟b中，催化氧化反應槽中完成催化氧化反應后輸出的廢水，按1:1的內循環(huán)比例回流至電解反應槽中。
7.根據(jù)權利要求6所述的針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法，其特征在于:所述步驟b中,廢水在電解反應槽和催化氧化反應槽中的停留時間為30min?60min。
8.根據(jù)權利要求7所述的針對非離子表面活性劑廢水的預處理方法，其特征在于:所述步驟c中的絮凝劑為聚合氯化鋁。
【文檔編號】C02F9/06GK104310665SQ201410524699
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權日:2014年10月8日
【發(fā)明者】楊尚源, 劉新輝, 劉磊, 田平, 王宇峰, 卓未龍 申請人:浙江卓錦工程技術有限公司