淮安pva廢水處理設備一體化污水凈化設施
PVA因具有較好的水溶性、黏附性、漿膜強韌性和耐磨性、強有機溶劑耐受性,被廣泛應用于紡織、紙制品制造、食品包裝和醫(yī)療器械等行業(yè),且產(chǎn)量和用量逐年遞增,導致大量PVA排入環(huán)境,較為典型的包括紡織退漿廢水和造紙廢水等,對于此類工業(yè)廢水處理應該重視起來。
PVA水溶液的COD很高,而BOD5/CODCr值 (B/C比) <0.1,難以被普通微生物降解利用, 處理起來難度很大;若在自然水體中大量累積,不僅會使被污染的水體表面泡沫增多,黏度增大,影響好氧微生物的活動,還會造成重金屬累積,從而導致更加嚴重的生態(tài)問題。
1、物理法
較常見的是超濾膜分離。超濾膜孔徑在0.05μm至1 nm之間, 通常截留分離分子質(zhì)量1 000~300 000的PVA/染料類大分子有機物。
采用超濾膜分離技術(shù)可以降低含PVA廢水處理量,回收既能減少污水處理成本又能回收部分原料,具有節(jié)能、無相變、操作簡便、設備簡單等優(yōu)點, 是一種典型的清潔生產(chǎn)技術(shù),具有很好的經(jīng)濟和環(huán)境效益。但對于成分較復雜的含PVA廢水,采用單一膜技術(shù)處理難以達標排放,亦難滿足回用需求。基于以上原因,將多種膜技術(shù)與物化或生化工藝進行組合的研究逐漸成為含PVA廢水深度處理與回用方面的研究熱點。
2、化學法
鹽析絮凝法回收廢水中的PVA包括鹽析和絮凝兩個反應過程。鹽析是指通過加入適量鹽分 (硫酸鈉是常用且較為經(jīng)濟有效的鹽析劑) 降低PVA的溶解度,使PVA從溶液中脫水析出的過程;絮凝是指為降低鹽析劑用量,向溶液中加入絮凝劑 的是硼砂),使其與析出的PVA交聯(lián)成更大的分子而從溶液中分離并回收的過程。
PVA廢水是的難處理廢水。目前,國內(nèi)外研究很多。但是,經(jīng)過一次處理直接將廢水的COD降低至20mg/L以內(nèi)的工藝技術(shù),并未見國內(nèi)外報道(本人的技術(shù)除外)。PVA廢水處理的研究,目前美國所作的較為深入,但是,也不能達到一次處理COD值可以直接降低至20mg/L以內(nèi)。至于國內(nèi)的研究,各種方法,基本上是經(jīng)過各種處理后,廢水的COD值降低至足夠低以后再進入生化處理系統(tǒng)進行后續(xù)處理。實際上,效果怎么樣,并不能保證。
研究采用UV/Fenton的方法進行處理。不進行預處理直接進行UV/Fenton處理,其處理時間不超過2h,在進行現(xiàn)場中式過程中,按照甲方的需要,廢水的COD值從5000mg/L至低于1000mg/L進行試驗,均可以滿足出水COD值不高于20mg/L的要求(實際測定,出水COD值在0-6mg/L之間變動)。
1、物理法
1.1、萃取法
萃取法作為一種高效的富集分離技術(shù),其根據(jù)不同物質(zhì),在不同的溶劑中分配系數(shù)的大小不等的原理,利用與水不相溶的有機溶劑與試液一起振蕩,使得目標物質(zhì)在有機相中得以富集,具有選擇性好、回收率高、設備簡單、操作簡便、快速,以及易于現(xiàn)自動控制等特點,廣泛用于分析化學、無機化學、放射化學、濕法冶金以及化工制備等領(lǐng)域。
用水不溶性的烴類(按~120%的質(zhì)量)進行萃取而去除。/L的廢水,在室溫下用35%(質(zhì)量)的己烷,以1000r/min攪拌10min,靜置1h后分層,水相中COD值為86.5mg/L,COD去除率為59.8%,如重復萃取3次,則COD降低為41.6mg/L相當于80.65%的去除率。
吸附法作為一種低能耗的固體萃取技術(shù),在溶解性有機物的處理中有著不可比擬的優(yōu)勢。吸附法依靠吸附劑上密集的孔道、巨大的比表面積或通過表面各種功能基團與被吸附物質(zhì)分子之間的多重作用力,達到有選擇性地富集有機物的目的。吸附法的優(yōu)勢在于對難降解的有機物有較好地去除效果。
采用活性碳對PVA吸附去除進行動力學研究。結(jié)果表明,當PVA初始濃度為50mg/L時,投加活性碳濃度5g/L,溫度為20℃,pH為6.5,攪拌轉(zhuǎn)速150r/min,反應時間30min,PVA去除率可達到92%。
淮安pva廢水處理設備一體化污水凈化設施
1.3、鹽析凝膠法
在對PVA廢水的處理過程,可采用鹽析凝膠法進行。即根據(jù)PVA特性,向廢水中投加鹽析劑硫酸鈉和膠凝劑硼砂,使得硼砂與PVA分子發(fā)生反應,形成PVA-硼砂雙二醇型結(jié)構(gòu),在Na+和SO42-的極性作用下,通過其強大的水和能力將大量的水吸附到周圍,使得PVA脫水從廢水中析出。
采用鹽析法退漿廢水中的進行回收試驗,結(jié)果表明,當廢水中PVA濃度為12g/L時,硫酸鈉和硼砂用量分別為14g/L和1.4g/L,控制反應時間20min,反應溫度50℃,溶液初始pH為8.5~9.5,PVA回收率大于90%。
采用化學凝結(jié)法對紡織印染退漿廢水中進行處理回收,成功地進行了生產(chǎn)性規(guī)?;厥諒U水中的PVA,PVA回收率和COD去除率均達80%左右。
采用凝結(jié)法對退漿廢水中的PVA進行回收研究。結(jié)果表明,PVA間歇反應回收率可達90%,在此基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了PVA連續(xù)化回收工藝,回收率達80%。
1.4、膜分離法
膜分離技術(shù)通過對廢水中污染物的分離、濃縮、回收達到凈化污水的目的,主要有微濾、超濾、納濾和反滲透。膜分離法具有節(jié)能、無相變、操作簡便、設備簡單等優(yōu)點,且能回收可再利用物質(zhì),已被證實在印染廢水處理方面是切實可行的。
退漿廢水中的PVA漿料若能回收利用,可節(jié)省資源和成本,創(chuàng)造經(jīng)濟效益,還能減輕廢水處理的難度和減少排放量。微濾和超濾是基于篩分機理進行分離的,可以截留退漿廢水中的懸浮粒子和大分子,但對水中的離子起不到分離的效果。在超濾過程中,液體在壓力推動下流經(jīng)膜表面,小于膜孔的小分子溶質(zhì)及水透過水膜成為凈化液,PVA等大于膜孔的物質(zhì)被截留,以濃縮液形式排出,調(diào)整PVA濃縮液至合適的濃度后可重新用于退漿,凈化液也可回用于退漿。
膜分離技術(shù)是一種清潔生產(chǎn)技術(shù),具有很好的環(huán)境和經(jīng)濟效益,但我國膜技術(shù)應用水平與水平尚有差距,急需開發(fā)高效分離膜和大型膜組器件。目前各種膜的性能尚不穩(wěn)定,膜孔易堵塞,膜系統(tǒng)成本高,使用壽命短。故如何選取合適的膜、提高膜的性能、控制膜污染并降低成本是此法被廣泛推行的關(guān)鍵。
采用卷式膜超濾裝置可以從退漿廢水中回收PVA試驗。結(jié)果表明,該方法是可行的??刂屏弦簻囟仍?0-80℃,操作壓力為0.4-0.6MPa條件下,可使?jié)舛?.5%-1.0%的廢水濃縮至10.0%,的去除率在95%以上,回收的漿料經(jīng)調(diào)配后,可回用于生產(chǎn),滿足生產(chǎn)工藝上的要求。鄭輝東等針對紡織印染廠排放的含PVA退漿皮水,利用中空纖維超濾膜實驗裝置對其進行處理試驗。結(jié)果表明,處理后的廢水達到中水標準,可以循環(huán)使用。