專利名稱：一種同時處理洗滌廢水和化工有機廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境污染控制新技術(shù)的開發(fā)，尤其涉及一種同時處理洗滌廢水和化工有機廢水的方法。
背景技術(shù)：
洗滌廢水中含有表面活性劑(主要是陰離子表面活性劑如長碳鏈烷基磺酸鹽)，三聚磷酸鈉，羧甲基纖維素等助劑、油污、塵土顆粒以及各種微生物等，外觀渾濁，COD為300 800mg/L，pH為6. 5 7. 5，懸浮物含量較高，一般在500 1200mg/L。磷酸鹽進入水體會引起水體的富營養(yǎng)化。表面活性劑進入水體后，會使水生動、植物中毒致死，使水中某些微污染物增溶，從而增加了給水廠處理的難度；進入城市污水處理廠污水中的洗滌劑達到一定濃度時，會影響曝氣、沉淀、污泥消化等諸多過程。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程對環(huán)境的污染加劇，對人類健康的危害也日益普遍和嚴重，其中特別是精細化工產(chǎn)品(如制藥、染料、日化等)生產(chǎn)過程中排出的有機物質(zhì)，大多都是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有毒有害和生物難以降解的物質(zhì)。因此，化工廢水處理的難度較大?；U水的基本特征為極高的C0D、高鹽度、對微生物有毒性，是典型的難降解廢水，是目前水處理技術(shù)方面的研究重點和熱點?；U水的特征分析如下(1)水質(zhì)成分復(fù)雜，副產(chǎn)物多，反應(yīng)原料常為溶劑類物質(zhì)或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物，增加了廢水的處理難度；
(2)廢水中污染物含量高，這是由于原料反應(yīng)不完全和原料、或生產(chǎn)中使用的大量溶劑介質(zhì)進入了廢水體系所引起的；(3)有毒有害物質(zhì)多，精細化工廢水中有許多有機污染物對微生物是有毒有害的，如鹵素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等；生物難降解物質(zhì)多，B/C比低，可生化性差；(5)廢水色度高?；U水是一種比較難處理的廢水。層狀雙輕基復(fù)合金屬氧化物(Layered Double Hydroxides,簡稱LDH),又稱水滑石，是一類重要的無機功能材料。其獨特的層狀結(jié)構(gòu)及層板元素和層間陰離子的可調(diào)變性受到人們的廣泛關(guān)注，經(jīng)離子交換向?qū)娱g引入新的客體陰離子可使層狀結(jié)構(gòu)和組成產(chǎn)生相應(yīng)的變化，因而可以制備一大類具有特殊性質(zhì)的功能材料。水滑石材料屬于陰離子型層狀化合物。層狀化合物是指具有層狀結(jié)構(gòu)、層間離子具有可交換性的一類化合物，利用層狀化合物主體在強極性分子作用下所具有的可插層性和層間離子的可交換性，將一些功能性客體物質(zhì)引入層間空隙并將層板距離撐開從而形成層柱化合物。水滑石化學結(jié)構(gòu)通式為其中M2+為Mg2+，Ni2+，Mn2+，Zn2+，Ca2+，F(xiàn)e2+，Cu2+ 等二價金屬陰離子；M3+ 為 Al3+，Cr3+，F(xiàn)e3+，Co3+ 等三價金屬陰離子；A11—為陰離子，如⑶廣，NO3' CF, OH—，S042—，PO,，C6H4 (COO) 22-等無機和有機離子以及絡(luò)合離子，當層間無機陰離子不同，水滑石的層間距不同，同時在水滑石吸附污染物之后，層間距也會增大，以容納更多的污染物。目前常用的有機水滑石的合成主要有以下幾個方法共沉淀法，焙燒復(fù)原法和離子交換法。
共沉淀法，雖然是一步合成，但由于合成過程中易于受空氣中二氧化碳的污染而必須嚴格避免 CO2的參與，反應(yīng)條件苛刻，而且需要很長的晶化時間，不利于工業(yè)化推廣和應(yīng)用。焙燒復(fù)原法，利用LDHs的“記憶效應(yīng)”，層柱結(jié)構(gòu)得以重建，有機陰離子進入層間，得到有機陰離子柱撐水滑石。由于水滑石的結(jié)構(gòu)只能部分恢復(fù)，用焙燒復(fù)原法很難得到純的晶相結(jié)構(gòu)。此外，這一方法需要對水滑石前體進行高溫焙燒以及后續(xù)階段中嚴格的N2保護等苛刻的反應(yīng)條件，給實際應(yīng)用帶來了不便。離子交換法是制備有機陰離子柱撐水滑石的重要方法。這種方法是以易于合成的LDHs作為前體，通過離子交換將目標陰離子引入層間，得到相應(yīng)的有機陰離子柱撐水滑石。通過控制離子交換的反應(yīng)條件，不僅可以保持水滑石原有的層狀結(jié)構(gòu)，還可以對層間陰離子的種類和數(shù)量進行設(shè)計和組裝，從而得到不同結(jié)構(gòu)和功能的陰離子層柱狀材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中處理化工廢水和洗滌廢水的不足，提供一種同時處理洗滌廢水和化工有機廢水的方法。為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種同時處理洗滌廢水和化工有機廢水的方法，步驟如下分析洗滌廢水中陰離子表面活性劑的量，加入水滑石，然后加入化工有機廢水，攪拌，沉淀分離，廢水即可達標排放。所述的水滑石為過5(Γ100目篩的水滑石粉末。根據(jù)分析的洗滌廢水中陰離子表面活性劑的量，洗滌廢水中水滑石加入量為每毫摩爾陰離子表面活性劑加入O. 8^1. 6g。根據(jù)化工有機廢水的COD濃度，所述的化工有機廢水與洗滌廢水按體積比為I: I 1:3混合。所述的攪拌時間為2 3h。所述的水滑石可以是市售的商品，也可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制備，其制備技術(shù)是總所周知的。水滑石化學結(jié)構(gòu)通式為其中M2+為Mg2+，Ni2+，Mn2+，Zn2+，Ca2+，F(xiàn)e2+，Cu2+ 等二價金屬陽離子中的任一種；M3+ 為 Al3+，Cr3+，F(xiàn)e3+，Co3+ 等三價金屬陽離子中的任一種為陰離子，如CO廣，NCV，cr，or, SO廣，PO廣等無機離子中的任一種；x = O. 5 O. 15 ；M2+/M3+ = I 5。本發(fā)明的有益效果是(I)利用洗滌廢水中的陰離子表面活性劑，將加入到水中的水滑石在處理該廢水的同時制成有機水滑石，并且同時化工有機廢水中的有機物被吸附到水滑石層間，將污染物得以去除，廢水得以凈化。(2)分離后得到的水滑石還可以用于處理相應(yīng)的有機廢水。(3)該工藝顯著降低了這兩類廢水處理的成本，易于推廣使用。
具體實施例方式以下進一步提供本發(fā)明的3個實施例實施例I
根據(jù)要處理的洗滌廢水中陰離子表面活性劑的量，按每毫摩爾陰離子表面活性劑加入O. 8g過100目篩的水滑石粉末，然后加入化工有機廢水，該化工有機廢水的COD的濃度為1000mg/L，化工有機廢水和洗滌廢水的比例為1:1 (體積比)持續(xù)攪拌3h，沉淀分離。測定分離后廢水的C0D，經(jīng)分析，COD的去除率為91. 5%。在同樣的條件下，先在洗滌廢水中加入同樣的水滑石，經(jīng)過攪拌3h后，沉淀分離，在90°C下烘疒3h，再在105°C活化lh，得到有機水滑石，將得到的產(chǎn)品研磨過100目篩，再將該粉末應(yīng)用于相同水量的同種化工有機廢水處理，攪拌3h，沉淀分離，測定印染廢水和化工有機廢水的C0D，去除率分別為80. 4%和75. 2%。過程復(fù)雜，并且經(jīng)過烘干的有機水滑石在廢水中由于表面由親水變?yōu)槭杷稚⒗щy，導(dǎo)致處理效果偏低。實施例2根據(jù)要處理的洗滌廢水中陰離子表面活性劑的量，按每毫摩爾陰離子表面活性劑加入I. 6g過50目篩的水滑石粉末，然后再加入化工有機廢水，該化工有機廢水的COD濃度為5000mg/L，化工有機廢水和洗滌廢水的比例為I :3 (體積比)持續(xù)攪拌2h，沉淀分離。測定分離后廢水的C0D，經(jīng)分析，COD的去除率為85. 2%。在同樣的條件下，先在洗滌廢水中加入同樣的水滑石，經(jīng)過攪拌2h后，沉淀分離，在90°C下烘疒3h，再在105°C活化lh，得到有機水滑石，將得到的產(chǎn)品研磨過50目篩，再將該粉末應(yīng)用于相同水量的同種化工有機廢水處理，攪拌2h，沉淀分離，測定洗滌廢水和化工廢水的C0D，去除率分別為76. 5%和70%。過程復(fù)雜，并且經(jīng)過烘干的有機水滑石在廢水中由于表面由親水變?yōu)槭杷稚⒗щy，導(dǎo)致處理效果偏低。實施例3根據(jù)要處理的洗滌廢水中陰離子表面活性劑的量，按每毫摩爾陰離子表面活性劑加入O. 8g過100目篩的水滑石粉末，然后再加入化工有機廢水，該化工有機廢水的COD濃 度為3000mg/L，化工有機廢水和洗滌廢水的比例為I :2 (體積比)持續(xù)攪拌3h，沉淀分離。測定分離后廢水的C0D，經(jīng)分析，COD的去除率為87. 7%。分離得到的水滑石按I :1000加入到待處理的對硝基苯的有機廢水中，攪拌60分鐘后，沉淀固液分離，紫外可見分光光度計測定上清液濃度，污染物去除率為87. 9%。在同樣的條件下，先在洗滌廢水中加入同樣的水滑石粉末(與本實施例第一段中的100目水滑石粉末相同)，經(jīng)過攪拌3h后，沉淀分離，在90°C下烘2 3h，再在105°C活化lh，得到有機水滑石，將得到的產(chǎn)品研磨過100目篩，再將該粉末應(yīng)用于相同水量的同種化工廢水處理，攪拌3h，沉淀分離，測定印染廢水和化工廢水的C0D，去除率分別為78. 6%和72. 4%。過程復(fù)雜，并且經(jīng)過烘干的有機水滑石在廢水中由于表面由親水變?yōu)槭杷稚⒗щy，導(dǎo)致處理效果偏低。
權(quán)利要求
1.一種同時處理洗滌廢水和化工有機廢水的方法，其特征在于，步驟如下 分析洗滌廢水中陰離子表面活性劑的量，加入水滑石，然后加入化工有機廢水，攪拌，沉淀分離，廢水即可達標排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的同時處理洗滌廢水和化工有機廢水的方法，其特征在于，所述的水滑石為過5(Γ100目篩的水滑石粉末，洗滌廢水中水滑石加入量為每毫摩爾陰離子表面活性劑加入O. 8^1. 6g。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的同時處理洗滌廢水和化工有機廢水的方法，其特征在于，所述的化工有機廢水與洗滌廢水按體積比為I: f 1:3混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的同時處理洗滌廢水和化工有機廢水的方法，其特征在于，所述的攪拌時間為2 3h。
全文摘要
本發(fā)明提供一種同時處理洗滌廢水和化工有機廢水的方法，步驟如下分析洗滌廢水中陰離子表面活性劑的量，加入水滑石，然后加入化工有機廢水，攪拌，沉淀分離，廢水即可達標排放。本發(fā)明的有益效果是(1)利用洗滌廢水中的陰離子表面活性劑，將加入到水中的水滑石在處理該廢水的同時制成有機水滑石，并且同時化工有機廢水中的有機物被吸附到水滑石層間，將污染物得以去除，廢水得以凈化。(2)分離后得到的水滑石還可以用于處理相應(yīng)的有機廢水。(3)該工藝顯著降低了這兩類廢水處理的成本，易于推廣使用。
文檔編號C02F1/58GK102863044SQ20121034976
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者馬建鋒, 鄒靜, 姚超, 李定龍 申請人:常州大學