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万博亚洲官网含 PVA 退浆废水的处理方法
发布者:万博亚洲官网 发布时间:2018-08-09 00:50

  PVA 为带羟基的多元醇,是有机大分子化合物,水溶液具有良好的稳定性,每克 PVA 约贡献 0.10 g BOD 和 1.84 g COD,BOD/COD 值约为 0.055,属于典型的难生物降解物,用生化法对PVA 退浆废水进行处理,发现 PVA 废水的相对耗氧速率大于内源呼吸耗氧速率,即 PVA 对微生物无毒。含有 PVA 的退浆废水往往具有一定的粘度,若含 PVA 的印染退浆废水直接排入水体,会在环境中大量积累,使被污染的水体表面泡沫增多,粘度加大,影响好氧微生物的活动,对水体的感观性能及水体的复氧极为不利。从长远来看,PVA 的极限生化需氧总量并不因其生化降解速度的缓慢而减少,破坏水质的危害程度并不亚于其它的有机污染物。国内外从20 世纪 70 年代就开始对 PVA 退浆废水的治理做了大量的研究,并取得了一批重要的科研成果。目前,已工程应用的 PVA 退浆废水的预处理工艺方法大致可划分两大类,即混凝沉淀工艺及高级氧化工艺,如芬顿工艺,其他处理方法尚处于实验室研究阶段,工程应用较少。如物理方法中的盐析凝胶法、吸附法、萃取法、膜分离法和泡沫分离法等;化学法主要有高级湿式氧化法、光催化氧化法、过硫酸盐氧化法、微波辐射法和电化学法;

  混凝工艺在污水处理应用较为普遍,技术成熟,水质稳定条件下可实现对 SS、COD 的稳定去除率。有相当多的文献资料研究混凝预处理对含 PVA 退浆废水的处理工艺,混凝剂的选择多选用 PAC、硫酸亚铁,混凝反应后投加 PAM 絮凝沉降,可实现对COD、PVA 同时不同程度的去除。盛季陶 [5] 用 PAC 就长丝毛巾退浆废水进行了混凝预处理实验研究,研究发现 PAC 对废水絮凝效果好,COD 去除率可达 40 %左右,分析絮凝吸附因 PVA 胶体分子链上羟基有未公用电子对,与投加的无机絮凝剂的阳离子基团配位吸附,并通过架桥作用促进絮体沉降。赵伟纯对含 PVA 的退浆煮练废水采用化学混凝法进行处理,混凝实验发现 PAC 是处理退浆煮练废水适宜的混凝剂,且最适宜的 pH 为 5~6,万博亚洲官网!当投加PAC 浓度为 1.5 g/L 时,初始 COD 为 4600 mg/L 的废水的 COD去除率可达 37 %。张洪荣针对河北某印染厂两次退浆废水混合废水采用 PAC 进行混凝预处理,混合废水水质 COD 浓度1980~3569 mg/L,混凝预处理对 COD 去除率达到 41 %~58 %,混凝出水经活性污泥工艺处理,处理后 COD 去除率达到 93.52 %,出水水质达到了 GB 287-1992《纺织染整工业水污染物排放标准》中的二级排放标准。

  结合广东省某印染工业园区污水厂处理工艺设计及运行的实际情况,污水厂来水为多家企业的混合印染废水,检测废水含 PVA浓度 80~120 mg/L,混合印染废水 COD 约 900~1000 mg/L,SS 约400~900 mg/L,色度较高,工艺设计初在实验室模拟混合废水直接生化处理,发现 COD 去除效果较差,生化出水无法稳定达标(COD50 mg/L),混合印染废水采用硫酸亚铁+石灰浆+PAM 的混凝投药工艺,硫酸亚铁投药量为 600 mg/L 时,混合印染废水的COD 去除率约 70 %,SS 基本全部去除,混凝出水接生化工艺,出水可稳定达标,后工程应用于实验室实验结果基本相似。分析混凝工艺做为预处理可有效去除废水中 SS 贡献的 COD 及溶解性的难降解有机物,混凝后 pH 值和废水水温降低,更有利于生化处理工艺的稳定运行。而且混凝体系引入二价金属离子,石灰浆引入无机吸附性颗粒物共同促进 PVA 分子的混凝沉降作用。

  Fenton 氧化法在含 PVA 废水中应用十分广泛,因 Fenton 试剂具有极强的氧化能力,由Fe 2+ 和双氧水构成,在酸性条件下H 2 O 2被 Fe 2+ 离子催化分解并产生氧化能力很强的 OH自由基,具有较高的氧化能力,可以无选择的氧化废水大多数的有机物。其对废水处理主要通过有机物的氧化和混凝沉淀作用进行,与常规氧化剂处理有机废水相比较,具有反应迅速、温度和压力等反应条件温等优点。

  曹扬采用 Fenton 法对含 PVA 废水进行预处理,并对其机理进行研究,当溶液初始 pH 值为 4.0,H 2 O 2 /Fe 2+ (摩尔浓度比)=10,H 2 O 2 /COD(质量浓度比)=1.5,反应温度为 40 ℃,反应 30 min 时Fenton 预处理的效果最佳,COD 去除率达到80 %以上,BOD/COD值也由 0.1 左右增加到 0.7,经过活性污泥法的处理,COD 去除率由未经预处理时的 2 %提高到 88 %左右,研究通过表征其中间产物发现芬顿试剂产生 OH自由基,OH 的攻击使 PVA 分子发生脱氢反应,产生 C=C 双键,在OH 的作用下双键断裂,PVA 大分

  子降解,中间产物进一步被氧化成醛(酮)或羧酸,最终彻底降解为 CO 2 和 H 2 O,从而使 COD 浓度大幅降低,而且显著改变废水可生化性。

  芬顿法是处理化工难降解废水主要处理手段,江苏某化工工业园采用流化床芬顿对印染废水进行预处理,预处理后废水生化性能显著改善,经 AAO+MBR 工艺处理出水可稳定达到国家一级A 排放标准。

  盐析凝胶法是 PVA 废水处理工艺研究较多的一种工艺,根据PVA 特性,向废水中投加盐析剂硫酸钠和胶凝剂硼砂,使得硼砂与 PVA 分子发生反应,形成 PVA-硼砂双二醇型结构,在 Na + 和SO 4 2- 的极性作用下,通过其强大的水和能力将大量的水吸附到周围,使得 PVA 脱水从废水中析出,该法适用于处理浓度较高的PVA 废水,可对 PVA 资源回收。

  泡沫分离法是利用泡沫与水界面的物理吸附作用以表聚物形式去污净水的方法。其通过向溶液中鼓泡并形成泡沫层,使得泡沫层与液相主体分离,从而达到浓缩表面活性物质或净化液相体的目的。泡沫分离技术具有设备简单、能耗低、投资少等特点。

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