專利名稱：治理高濃度丙烯腈廢水的聚合混凝法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及高濃度丙烯腈廢水的預(yù)處理技術(shù)，該技術(shù)在一定程度上改變目前由于預(yù)處理技術(shù)的缺乏而造成的環(huán)境污染和高代價(jià)治理狀況。
背景技術(shù)：
工業(yè)廢水是造成環(huán)境污染的主要污染源，其中的高濃度有機(jī)廢水的排放水量大，涉及的行業(yè)、地域的分布面廣，特別是當(dāng)廢水中存在高濃度有機(jī)物或有毒物時(shí)，廢水治理難度更大。從治理實(shí)踐看，高濃度有機(jī)廢水的治理關(guān)鍵在于技術(shù)上有效可行、經(jīng)濟(jì)上合理的實(shí)用性預(yù)處理技術(shù)。
目前治理高濃度有機(jī)廢水的方法主要有萃取法、厭氧生化處理法、WAO、吸附法和焚燒法等。這些方法各有優(yōu)點(diǎn)，但也存在二次污染、處理成本過高等問題。因此，在實(shí)際廢水治理中，往往只能采用大量清水稀釋高濃度有機(jī)廢水后再進(jìn)一步生化處理，廢水治理設(shè)施龐大，處理費(fèi)用高昂，同時(shí)還造成污染物的總量削減率低下。
從廢水治理工作思路角度看，目前的高濃度有機(jī)廢水治理方法，均為各種降解方法，即在一定條件下，實(shí)現(xiàn)污染物的分子鏈斷裂，將大分子變?yōu)樾》肿?，直至礦化。本申請的治理方法則是首先將高濃度工業(yè)有機(jī)廢水中的難降解有機(jī)物、有毒物等聚合，形成分子量更大的低、中、高聚合度物質(zhì)，然后利用混凝劑的網(wǎng)捕、卷掃作用去除低聚合度的污染物質(zhì)，達(dá)到廢水去毒、削減廢水COD的目的，為進(jìn)一步徹底治理創(chuàng)造有利條件，改變目前由于高濃度工業(yè)有機(jī)廢水的預(yù)處理技術(shù)的缺乏而造成的環(huán)境污染和高代價(jià)治理狀況。
高濃度丙烯腈廢水是一種高濃度工業(yè)有機(jī)廢水，常見于腈綸、農(nóng)藥等精細(xì)化工生產(chǎn)工藝中。由于該種廢水具有一定的生物毒性，需要作預(yù)處理后才能進(jìn)入生物反應(yīng)池降解治理。目前，尚缺乏經(jīng)濟(jì)有效的預(yù)處理技術(shù)，僅用多效蒸發(fā)、焚燒或稀釋方法加以治理，廢水治理代價(jià)高、治理不徹底。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是針對目前高濃度丙烯腈廢水治理過程中的預(yù)處理技術(shù)缺乏、治理代價(jià)高等缺點(diǎn)，根據(jù)污染成分丙烯腈的化學(xué)特點(diǎn)，使用過硫酸銨或過硫酸鉀或氯酸鈉或過氧化氫作為引發(fā)劑，在10-70℃溫度下，使廢水中的丙烯腈污染成分聚合，然后用聚合氯化鋁或聚合硫酸鐵混凝去除廢水中的聚合丙烯腈。本發(fā)明既有效地去除了高濃度丙烯腈廢水中具有生物毒性的丙烯腈污染成分，又同時(shí)使廢水的CODcr值得到大幅降低。
治理高濃度丙烯腈廢水的聚合混凝法，其特征是在高濃度丙烯腈廢水中加入無機(jī)型的聚合引發(fā)劑，使廢水中的丙烯腈污染成分聚合，然后用混凝劑聚合氯化鋁或聚合硫酸鐵混凝驅(qū)除廢水中的聚合丙烯腈。所用無機(jī)型聚合引發(fā)劑為固體過硫酸銨或固體過硫酸鉀或固體氯酸鈉或重量濃度為30％的過氧化氫。無機(jī)型聚合引發(fā)劑用量為丙烯腈廢水重量0.05‰-8‰。所用混凝劑為重量濃度12％的聚合硫酸鐵水溶液或重量濃度10％的聚合氯化鋁水溶液。所用混凝劑用量為丙烯腈廢水重量的0.5％-1％。其聚合反應(yīng)式為
本發(fā)明的有益效果是對不同溫度、濃度的高濃度丙烯腈廢水，可以直接使用本發(fā)明去除廢水中的大部分有毒污染物——丙烯腈，有利于后續(xù)生化工序的正常運(yùn)作。治理設(shè)備簡單、工藝合理、廢水治理成本低、治理效果好、具有較大實(shí)施價(jià)值和社會經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本實(shí)施以配置的高濃度丙烯腈廢水為例用丙烯腈(化學(xué)純試劑)、蒸餾水配制一定濃度的丙烯腈廢水。取500ml廢水放在1000ml燒杯中，加入少量(0.05‰-8‰)固體分析純過硫酸銨，在35±2℃下電磁攪拌反應(yīng)30-180分鐘。冷卻至室溫，用固體NaOH調(diào)節(jié)廢水的pH至7-8，再加入0.5％的聚合氯化鋁(10％水溶液)進(jìn)行混凝，靜置沉淀出水。處理效果檢測如下表1過硫酸銨作為引發(fā)劑的丙烯腈去除效果反應(yīng)時(shí)間(分)0 3045607590105 120 150 180廢水水質(zhì)CODcr 7603 5447 3764 3468 1627 507 494 466 136 85(單位mg/l)廢水kCODcr去除率％ / 285154799394 94 98 99廢水中丙烯腈含量7594 4171 2569 2527 1744 892 312 / //(單位mg/l)丙烯腈去除率％ / 456667778896 / //
注1使用重鉻酸鉀法測定廢水的CODcr值(下同)。
注2使用VARIAN ProStar 230液相色譜儀測定廢水中的丙烯腈含量。
實(shí)施例2用丙烯腈(化學(xué)純試劑)、蒸餾水配制一定濃度的丙烯腈廢水。取500ml廢水放在1000ml燒杯中，加入少量(0.05‰-8‰)固體分析純過硫酸鉀，在35±2℃下電磁攪拌30-180分鐘。冷卻至室溫，用固體NaOH調(diào)節(jié)廢水的pH至7-8，再加入0.5％的聚合氯化鋁(10％水溶液)進(jìn)行混凝，靜置沉淀出水。處理效果檢測如下表2過硫酸鉀作為引發(fā)劑的丙烯腈去除效果反應(yīng)時(shí)間(分)0 30456075 90 105廢水水質(zhì)CODcr 7603 4299 3216 1764 1012 496 192(單位mg/l)去除率％/ 39587786 93 97實(shí)施例3用丙烯腈(化學(xué)純試劑)、蒸餾水配制一定濃度的丙烯腈廢水。取500ml廢水放在1000ml燒杯中，加入少量(0.05‰-8‰)固體分析純氯酸鈉，在35±2℃下電磁攪拌30-180分鐘。冷卻至室溫，用固體NaOH調(diào)節(jié)廢水的pH至7-8，再加入0.5％的聚合氯化鋁(10％水溶液)進(jìn)行混凝，靜置沉淀出水。處理效果檢測如下表3氯酸鈉作為引發(fā)劑的丙烯腈去除效果反應(yīng)時(shí)間(分)0 3045607590105廢水水質(zhì)CODcr 7603 5143 4583 3995 2302 1247 578(單位mg/l)去除率％/ 324047708492實(shí)施例4用丙烯腈(化學(xué)純試劑)、蒸餾水配制一定濃度的丙烯腈廢水。取500ml廢水放在1000ml燒杯中，加入少量(0.05‰-8‰)30％的分析純過氧化氫，在35±2℃下電磁攪拌30-180分鐘。冷卻至室溫，用固體NaOH調(diào)節(jié)廢水的pH至7-8，再加入0.5％的聚合氯化鋁(10％水溶液)進(jìn)行混凝，靜置沉淀出水。處理效果檢測如下表4 30％過氧化氫作為引發(fā)劑的丙烯腈去除效果反應(yīng)時(shí)間(分)0 3045607590105廢水水質(zhì)CODcr 7603 4841 3412 3004 2489 2113 1123(單位mg/l)去除率％/ 365560677285實(shí)施例5本實(shí)施以毒螨靈農(nóng)藥生產(chǎn)中環(huán)化工藝段排放的高濃度丙烯腈廢水為例將常溫50kg毒螨靈農(nóng)藥生產(chǎn)中環(huán)化工藝段排放的高濃度丙烯腈廢水放入100m3的搪瓷反應(yīng)釜中，攪拌下加入相當(dāng)于廢水重量0.05‰-8‰的固體過硫酸銨或固體過硫酸鉀或固體氯酸鈉或30％的過氧化氫作為引發(fā)劑。在溫度65±5℃下，機(jī)械攪拌30-180分鐘。反應(yīng)完畢后，開通冷卻水冷卻至室溫，用固體Na2CO3調(diào)節(jié)廢水的pH值至7-8，再加入1％的聚合氯化鋁(10％水溶液)進(jìn)行混凝，將廢水排放至沉淀池，靜置沉淀出水。
處理效果檢測如下表5 聚合混凝法治理高濃度毒螨靈農(nóng)藥環(huán)化廢水效果指標(biāo) CODcr(單位mg/l) 丙烯腈濃度(單位mg/l)進(jìn)水水質(zhì) 53000 2800出水水質(zhì) 18000 140去除率％ 66 9權(quán)利要求
1.治理高濃度丙烯腈廢水的聚合混凝法，其特征是在高濃度丙烯腈廢水中加入無機(jī)型的聚合引發(fā)劑，使廢水中的丙烯腈污染成分聚合，然后用混凝劑聚合氯化鋁或聚合硫酸鐵混凝驅(qū)除廢水中的聚合丙烯腈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合混凝法，其特征是所用無機(jī)型聚合引發(fā)劑為固體過硫酸銨或固體過硫酸鉀或固體氯酸鈉或重量濃度為30％的過氧化氫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚合混凝法，其特征是無機(jī)型聚合引發(fā)劑用量為丙烯腈廢水重量0.05‰-8‰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合混凝法，其特征是所用混凝劑為重量濃度12％的聚合硫酸鐵水溶液或重量濃度10％的聚合氯化鋁水溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚合混凝法，其特征是所用混凝劑用量為丙烯腈廢水重量的0.5％-1％。
全文摘要
本發(fā)明使用相當(dāng)于廢水重量0.05‰－8‰的固體過硫酸銨或0.05‰－8‰固體過硫酸鉀或0.05‰－8‰固體氯酸鈉或0.05‰－8‰的30％過氧化氫作為聚合引發(fā)劑，對丙烯腈濃度為2800mg/l或7603mg/l的高濃度丙烯腈廢水中的丙烯腈污染成分進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)使用電磁或機(jī)械攪拌，反應(yīng)溫度為10－70℃溫度。然后用0.5％－1％的聚合氯化鋁(10％水溶液)或0.5％聚合硫酸鐵(12％水溶液)作為混凝劑，混凝去除聚合反應(yīng)后的高濃度丙烯腈廢水中的聚合丙烯腈污染成分。若聚合反應(yīng)時(shí)間為105分鐘，廢水中的丙烯腈去除率為96％(過硫酸銨作引發(fā)劑)、CODcr去除率為66％－99％。工藝簡單合理，廢水治理效果好，生產(chǎn)成本低，具有較大實(shí)施價(jià)值和社會經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C02F1/52GK1500739SQ0213863
公開日2004年6月2日 申請日期2002年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月19日
發(fā)明者李堅(jiān), 馬莉鋒, 李 堅(jiān) 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)