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石油工业、印染工业污水处理工艺
时间:2020-09-29 点击次数:509

  随着我国有机化工的敏捷发展,污水处理一体化设备有机化工废水的产生量也在逐年增加。2012年,我国COD总排放量为2 423.7万t,氨氮总排放量为253.6万t。总体上看,我国污水处理设备及技巧不够进步,化工行业产生的产业废水得不到及时妥当的处理,产业水沾染问题的解决火烧眉毛。

  目前,国内外对产业污水的处理方法重要有絮凝积淀法、膜分别法、电化学法以及生物法。其中絮凝积淀法有着操作简单、用度较低、反应快、沉降时光短、处理后果好等优点,被普遍利用于各种废水的处理中。产业废水处理常用的絮凝剂大抵分为无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂、微生物絮凝剂跟复合絮凝剂。季铵盐阳离子型合成絮凝剂分子品质高、链的伸展度大,可能起到吸附架桥、电性中跟以及使体系中的微粒失稳、聚结、沉降等作用。笔者综述了季铵盐型阳离子合成絮凝剂、季铵盐型阳离子天然改性有机絮凝剂的最新研究状况,并介绍了此类絮凝剂的复配利用情况。
  季铵盐型阳离子合成絮凝剂
   改性阳离子聚丙烯酰胺型
  研究发明很多废水中所含悬浮物跟胶体颗粒以及阴离子聚丙烯酰胺水解之后的产物都带负电荷,而改性阳离子聚丙烯酰胺可能中跟水中带的负电微粒并通过吸附架桥作用,使污水中的微粒脱稳、絮凝并沉降从而达到良好的处理后果。改性CPAM的制备通常是将PAM中的—NH经过羟甲基化跟季铵化,或者由丙烯酰胺与阳离子季铵盐单体进行自由基聚合反应。
  通过甲醛的架桥作用,在PAM骨架上分辨引入了二乙烯三胺、三乙烯四胺、乙二胺基团,进行了PAM的曼尼希改性,合成了三种接枝絮凝剂。其采取单因素优化法选出了这三种絮凝剂的更佳合成工艺参数,并对含苯废水、榆林某焦化厂水样以及韩城某洗煤厂废水进行了处理。实验结果表明,合成的三种絮凝剂既有聚丙烯酰胺类的絮凝沉降机能,又有阳离子的静电捕获机能,进步了水处理的效力。
  以AM跟丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为单体,采取反相乳液聚合的方法制备了高阳离子度跟高分子品质的P,并在判断的更佳前提下合成制得特点黏度为1 378.7 mL/g的产品,这时产品特点黏度更大,对油田采出液含聚污水的絮凝后果也较好,处理后的出水油品质浓度为3.4 mg/L,浊度为24 NTU。
  Junju Shen等[4]用丙烯酰胺跟-乙基-三甲基氯化铵聚合而来的聚合物分辨处理活性、酸性、直接印染废水时,发明磺酸基团的染料与絮凝剂的季铵盐之间有静电彼此作用跟疏水彼此作用。
  用疏散聚正当制备了存在黏度较小、溶解快、絮凝性强等优点的水疏散型阳离子聚丙烯酰胺,并用其与聚合氯化铝复配对造纸废水进行处理。当聚合氯化铝、水疏散型阳离子聚丙烯酰胺的更佳投加品质浓度分辨为600、50 mg/L时,其对CO
  D、SS的去除率可达到87.5%、96.8%
  1.2 二甲基二烯丙基氯化铵型
  聚二甲基二烯丙基氯化铵以其去油率高、絮凝时光短、速度快的优点,被普遍利用于油田的污水处理中,并且对疏水性染料跟亲水性染料的脱色都有后果。PDMDAAC在水处理中利用普遍,包含生活用水、产业废水高浊度水等等。有关资料表明,每年聚二甲基二烯丙基氯化铵在水处理行业销售,可获利3 300万英镑,其余方面仅为200万英镑。
  罗跃等[11]利用反相乳液聚合方法在单体配比为7∶3,引发剂用量m∶m为0.5%,引发温度为45 ℃的前提下合成了单体品质分数为45%的PDMDAAC。并用该产品对油田污水进行絮凝机能评估,其与聚合氯化铝复配利用时浊度的去除率跟COD去除率分辨为92.91%、92.68%,比单独利用时候别进步了6.69%、4.73%。
  研究了PDMDAAC的加入量对水库水絮凝处理的影响:与单独利用聚合氯化铝比较,PAC与PDMDAAC复配利用可能进步疏水性有机物的去除率并降落水处理后残余总铝的浓度,然而随着PDMDAAC加入量的增加,溶解有机碳的去除率有所降落。结果表明,Al跟PDMDAAC的品质比与溶液的pH对残余铝状况散布有明显的影响,残余铝含量跟絮体的操作参数呈线性相干,这为PAC跟PDMDAAC的复配供给了有效。
  用TiCl4跟PDMDAAC对腐殖酸-高岭土合成模仿水样进行了絮凝处理,以评估PDMDAAC对絮凝进程跟絮体特点的影响。工业污水处理设备主要目的是将生活污水和与之相类似的工业有机废水处理后达到回用水质要求,使废水处理后资源化利用。在总结国内外先进经验的基础上,不断改进污水处理工艺,促进了污水处理设备的大发展。 HA的去除率与PDMDAAC跟TiCl4的增加量有关,HA的去除率随PDMDAAC增加而增高,而且在TiCl4含量低的时候这种景象明显于TiCl4含量高的时候。此外PDMDAAC-TiCl4比TiCl4-PDMDAAC有较好的浊度去除率跟HA的去除率。TiCl4跟PDMDAAC的复配利用明显地改良了絮状物大小跟絮体成长速度。
  环氧氯丙烷与胺反应的聚合物
  此类阳离子高分子絮凝剂的更大特点:它们能在含氯疏散相的水疏散体中利用而不与氯化物起作用,因此这类絮凝剂利用在含氯疏散相的水疏散体系中不会降落其絮凝后果。用这种絮凝剂可能对矿山产业的废水絮凝,在石油炼厂废水处理方面也有较好的后果。
  污水处理一体化设备通过单因素考察了不同交联剂获得的产物黏度大小,表明了交联剂机能优胜顺序为:己二胺>乙二胺>二甲胺,并采取己二胺、乙二胺以及二甲胺对聚环氧氯丙烷进行交联反应,以进步黏度,同时还采取三甲胺对产物进行季铵化反应从而增加了阳离子度与水溶性。提出了新型聚多铵锌盐复合絮凝剂体系,以己二胺为交联剂的PECHA与氯化锌的物质的量比为1.0复配时除油后果更好,除油率达87.1%。
  将环氧氯丙烷-二甲胺阳离子有机絮凝剂用于处理酸性染料废水跟直接染料废水,通过烧杯实验跟光散射剖析分辨判断了ECH-DMA对新型染料废水的絮凝机能以及相应的絮状物的聚集性质,实验表明,用6 mg/L 的ECH-DMA处理酸性跟直接染料废水,脱色率均可达80%以上。
  2 季铵盐型阳离子天然改性有机絮凝剂
  天然类阳离子型有机絮凝剂以其精良的乳化性、增黏性、絮凝性、结协力、牢固性、保险易降解、原料来源普遍且价格低廉等特点显示出良好的利用前景,普遍利用于医药、食品、洗涤剂及化妆品等产业。污水处理成套设备除了对污水处理工艺进行改进、强化脱氮除磷功能外,污水处理厂的设备改造、过程控制、水力条件优化也不容忽视。业内人士提出,可以采用高效、无堵塞的水泵和变频设备,提高设备的效率,降低能耗和运行费用,减少设备检修率。此类絮凝剂在进步净水率,减少处理用度以及降落二次沾染等方面存在一定的发展空间。
  在氮气维护下,通过污水处理一体化设备胶原蛋白水解液与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵接枝共聚,以叔丁基过氧化氢跟焦亚硫酸钠为引发剂,合成出了阳离子胶原蛋白共聚物絮凝剂,并用该絮凝剂对放弃钻井液进行无公害处理。再以COD去除率、SS去除率、色度为摸索指标,经过单因素剖析得到PCDMC的较佳合成参数。结果表明,PCDMC存在较强COD、悬浮物去除后果,上清液的色度可降至16倍,COD去除率、SS去除率分辨可达92.6%、98.4%,并对重金属铬、铅、镉等也存在较好的去除后果,处理后的污水可能达到二级排放标准。
  2.1 改性壳聚糖型
  壳聚糖分子结构中有很多的—NH跟—OH,分子上活泼的—NH与水中的H质子化形成阳离子聚合电解质,用来去除含油污水中的COD、SS、金属离子,效力更高。
  用壳聚糖跟聚丙烯酰胺接枝共聚物制备了改性阳离子絮凝剂,该絮凝剂在投加浓度为0.1~0.5 mol/L时对较高浊度的高岭土悬浊液模仿水样处理的透光率可达99%,该用量比利用聚合硫酸铁的25 mg/L大为减少,而且达到絮凝均衡的时光也大大缩短。
  2.2 改性淀粉型
  淀粉进行阳离子改性后活性基团数量大大增加,聚合物结构呈枝化,疏散的絮凝基团对悬浮体系中颗粒物有较强的捕获与促沉作用,并且对含油污水的处理存在加药量低、处理后果好的优点。以玉米淀粉跟丙烯酰胺为原料,以过硫酸铵跟亚硫酸氢钠为引发剂,通过共聚反应制备出淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物絮凝剂,再用阳离子醚化剂2,3-环氧丙基三甲基氯化铵对淀粉接枝共聚物进行阳离子化。并依据正交实验判断了更佳合成工艺前提,该絮凝剂单独对高浊度煤矿井水处理时,投加品质浓度在15 mg/L时,除浊率可达95.59%。此外该絮凝剂复配PAC比现有工艺处理矿井废水有除浊后果好、药剂投加量少、絮体沉降速率快等优点。
  2.3 木质素型
  木质素分子结构十分庞杂,分子中含有醚键、苯甲醇的羟基、酚羟基、双键、羰基跟苯环,可能将其通过很多方法改性形成更多的活性基团,之后再与一些不同的有机单体聚合得到不同特别功能的水处理剂。
  通过化学改性碱木素制备出了含二硫代氨基甲酸盐基团的改性木质素,该改性产品可能用作除油絮凝剂,以品质浓度为35 mg/L的该产品处理pH=6.7的含油废水,废水中的油、COD、SS、色度的去除率分辨达到88.2%、71.5%、90.5%、93.7%,其絮凝机能比较优胜。
  以二甲基丙烯酰胺跟造纸黑液中的木质素为原料,经过交联反应制备出了棕褐色粉末的二甲基烯丙基木质素季铵盐絮凝剂。而后以对酸性黑ATT的絮凝后果作为指标,通过单因素实验得出更佳合成前提:木质素与季铵盐单体品质比为1∶2,交联剂K2S2O8占单体品质的5%,反应时光为 5 h。在更佳温度为30 ℃、pH=1.5的前提下,木质素二甲基烯丙基季铵盐对酸性黑ATT的更佳脱色率对应的更佳投加品质浓度为3.75 g/L,更大脱色率为80.06%。
  3 季铵盐阳离子絮凝剂发展与瞻望
  絮凝剂将朝着无毒、无沾染、高效、价廉、多功能复合的方向发展。在处理含油污水的后果方面,阳离子型高分子絮凝剂存在的优点是其余类型絮凝剂无可比较的。新型季铵盐型有机高分子絮凝剂有很多优点:电荷密度高、分子品质大、高效、用量低、品种多,有很大发展前景跟贸易价值。
  污水处理一体化设备对季铵盐阳离子将来的发展倡导:深刻絮凝实际基本,研究絮凝剂的理化性质跟絮凝机理,并尝试其余交联剂或单体以合成出实用范畴广的高效阳离子絮凝剂。污水处理成套设备除了对污水处理工艺进行改进、强化脱氮除磷功能外,污水处理厂的设备改造、过程控制、水力条件优化也不容忽视。业内人士提出,可以采用高效、无堵塞的水泵和变频设备,提高设备的效率,降低能耗和运行费用,减少设备检修率。根占领机-无机絮凝剂协同增效的原理,探讨季铵盐阳离子有机絮凝剂与其余絮凝剂的复配跟联用,可进步絮凝后果,降落处理本钱,进一步拓宽利用范畴。对季铵盐阳离子有机絮凝剂进行改性,对制备前提跟进程进行改进跟完美,下降生产本钱,尽可能减少二次沾染。
  现阶段,我国已经将新型水处理药剂作为精巧化工新资料列入“优先搀扶发展”的高新技巧新资料范畴。环保政策的强迫履行、环保法规的限度跟人们环保意思的加强,都预示着水处理剂的市场前景辽阔,发展潜力不可估计。

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