本發(fā)明涉及一種處理電鍍、印染和化工有機(jī)廢水的方法。

背景技術(shù)：

電鍍工廠(或車間)排出的廢水和廢液，如鍍件漂洗水、廢槽液、設(shè)備冷卻水和沖洗地面水等，其水質(zhì)因生產(chǎn)工藝而異，往往含油多種金屬離子，一般來說，常含有Cr⁶⁺、Cd²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺等重金屬；電鍍廢水多有毒，危害較大。如氰可引起人畜急性中毒，致死，低濃度長期作用也能造成慢性中毒。鎘可使腎臟發(fā)生病變，并會引起痛痛病。六價鉻可引起肺癌、腸胃道疾病和貧血，并會在骨、脾和肝臟內(nèi)蓄積。因此，電鍍廢水必須嚴(yán)格控制，妥善處理。

目前，廣泛采用的電鍍廢水處理方法主要有7類：(1)化學(xué)沉淀法，又分為中和沉淀法和硫化物沉淀法。(2)氧化還原處理，分為化學(xué)還原法、鐵氧體法和電解法。(3)溶劑萃取分離法。(4)吸附法。(5)膜分離技術(shù)。(6)離子交換法。(7)生物處理技術(shù)，包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化學(xué)法、植物修復(fù)法。各種方法具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。比如吸附法處置不當(dāng)會導(dǎo)致污染物轉(zhuǎn)移，生物法起效慢，需要微生物幾個生長周期才可以看見效果。

紡織印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水之一，廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)、砂類物質(zhì)、無機(jī)鹽等。印染過程中用量最大的活性染料就是陰離子染料，其在廢水中存在的量也最大，處理較為困難。目前用于印染廢水處理的主要方法有物化法、生化法、化學(xué)法以及幾種工藝結(jié)合的處理方法。但整個工程投資大，操作費(fèi)用高。

隨著經(jīng)濟(jì)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(yán)重，其中特別是精細(xì)化工產(chǎn)品(如制藥、染料、日化等)生產(chǎn)過程中排出的有機(jī)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COD、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(diǎn)和熱點(diǎn)?；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(jìn)入了廢水體系所引起的；(3)有毒有害物質(zhì)多，精細(xì)化工廢水中有許多有機(jī)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；(4)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。

目前這類廢水的處理主要是分開處理，針對各種廢水的特性選用各自的方法分別處理；或者多種廢水混合起來，籠統(tǒng)的用某些工藝進(jìn)行疊加，完全不考慮各自廢水的特點(diǎn)，耗時耗力、投資大、操作費(fèi)用高。

層狀雙羥基復(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(jī)功能材料。其獨(dú)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(qiáng)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。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種處理電鍍、印染和化工有機(jī)廢水的方法，為克服現(xiàn)有技術(shù)中針對凈化電鍍廢水、印染廢水和化工有機(jī)廢水處理的不足。

本發(fā)明提供了一種處理電鍍、印染和化工有機(jī)廢水的方法，其特征在于：

1)將電鍍廢水和印染廢水分別過濾去除固體顆粒，根據(jù)電鍍生產(chǎn)工藝分析其中存在的離子，添加金屬陽離子或?qū)⒍喾N電鍍廢水混合，使二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾濃度的2～4倍；

2)將電鍍廢水和印染廢水按體積比4～6：1混合，向混合廢水中滴加60％～80％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至8～11為止，滴加時在500～800rpm下攪拌200～300分鐘；

3)加入水量為印染廢水2～7倍的化工有機(jī)廢水，充分?jǐn)嚢杌旌?～8h，沉淀3～7h，分離；

4)加入鹽酸或硫酸，調(diào)節(jié)pH至7。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，使二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾 濃度的2倍；將電鍍廢水和印染廢水按體積比4：1混合，向混合廢水中滴加60％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至8為止，滴加時在500rpm下攪拌200分鐘；加入水量為印染廢水2倍的化工有機(jī)廢水，充分?jǐn)嚢杌旌?h，沉淀3h。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，使二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾濃度的4倍；將電鍍廢水和印染廢水按體積比6：1混合，向混合廢水中滴加80％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至11為止，滴加時在800rpm下攪拌300分鐘；加入水量為印染廢水7倍的化工有機(jī)廢水，充分?jǐn)嚢杌旌?h，沉淀7h。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，使二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾濃度的2.4倍；將電鍍廢水和印染廢水按體積比4.6：1混合，向混合廢水中滴加60％～80％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至11為止，滴加時在580rpm下攪拌250分鐘；加入水量為印染廢水2.7倍的化工有機(jī)廢水，充分?jǐn)嚢杌旌?.8h，沉淀3.7h。

本發(fā)明的有益效果是：(1)利用電鍍廢水中的金屬離子在堿性條件下可以生成水滑石，利用水滑石的陰離子交換特性將廢水中的陰離子(陰離子染料、CN-等等)都吸附到層間。在陰離子染料被吸附到層間后，又形成了具有分配能力的有機(jī)相，將化工廢水和印染廢水中的其他有機(jī)物都吸附到水滑石的層間，一起沉淀從水中分離。

(2)印染廢水的加入會促進(jìn)了水滑石的生成，因?yàn)?，印染廢水一般堿性較強(qiáng)，pH較高，加入印染廢水后可以減少制備水滑石過程中堿(NaOH)的用量。

(3)通過重金屬制得的負(fù)載有染料的水滑石形成有機(jī)水滑石，在處理化工廢水后，根據(jù)其吸附污染物的量的多少，在沒有達(dá)到飽和之前還可作為水處理材料，繼續(xù)用于有機(jī)廢水治理。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開了一種處理電鍍、印染和化工有機(jī)廢水的方法，其特征在于：

1)將電鍍廢水和印染廢水分別過濾去除固體顆粒，根據(jù)電鍍生產(chǎn)工藝分析其中存在的離子，添加金屬陽離子或?qū)⒍喾N電鍍廢水混合，使二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾濃度的2～4倍；

2)將電鍍廢水和印染廢水按體積比4～6：1混合，向混合廢水中滴加60％～80％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至8～11為止，滴加時在500～800rpm下攪拌200～300分鐘；

3)加入水量為印染廢水2～7倍的化工有機(jī)廢水，充分?jǐn)嚢杌旌?～8h，沉淀3～7h，分離；

4)加入鹽酸或硫酸，調(diào)節(jié)pH至7。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，使二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾濃度的2倍；將電鍍廢水和印染廢水按體積比4：1混合，向混合廢水中滴加60％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至8為止，滴加時在500rpm下攪拌200分鐘；加入水量為印染廢水2倍的化工有機(jī)廢水，充分?jǐn)嚢杌旌?h，沉淀3h。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，使二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾濃度的4倍；將電鍍廢水和印染廢水按體積比6：1混合，向混合廢水中滴加80％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至11為止，滴加時在800rpm下攪拌300分鐘；加入水量為印染廢水7倍的化工有機(jī)廢水，充分?jǐn)嚢杌旌?h，沉淀7h。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，使二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾濃度的2.4倍；將電鍍廢水和印染廢水按體積比4.6：1混合，向混合廢水中滴加60％～80％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至11為止，滴加時在580rpm下攪拌250分鐘；加入水量為印染廢水2.7倍的化工有機(jī)廢水，充分?jǐn)嚢杌旌?.8h，沉淀3.7h。

實(shí)施例1

將電鍍廢水和印染廢水分別過濾去除固體顆粒，根據(jù)生產(chǎn)工藝分析，電鍍廢水中含有Ni²⁺和Cu²⁺，加入少量Al³⁺，使二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾濃度的2倍；將電鍍廢水和印染廢水按體積比4：1混合，向電鍍廢水中快速滴加70％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至8，滴加時在400rpm下快速攪拌180分鐘，加入化工有機(jī)廢水，水量為印染廢水的4倍，化工廢水加入后，和之前的混合廢水充分?jǐn)嚢杌旌?h，沉淀，分離，混合廢水中的污染物會隨著沉淀被去除，最后加入硫酸，調(diào)節(jié)pH至7左右。測定混合廢水上清液水質(zhì)，經(jīng)測定：廢水中的金屬離子的去除率均大于99％，混合后的COD去除率為91.7％。

實(shí)施例2

將電鍍廢水和印染廢水分別過濾去除固體顆粒，根據(jù)生產(chǎn)工藝分析，電鍍廢水中含有Fe³⁺和Al³⁺，加入少量Mg²⁺，使二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾濃度的4倍；將電鍍廢水和印染廢水按體積比2：1混合，向電鍍廢水中快速滴加50％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至10，滴加時在300rpm下快速攪拌120分鐘，加入化工有機(jī)廢水，水量為印染廢水的1倍，化工 廢水加入后，和之前的混合廢水充分?jǐn)嚢杌旌?h，沉淀，分離，混合廢水中的污染物會隨著沉淀被去除，最后加入鹽酸，調(diào)節(jié)pH至7左右。測定混合廢水上清液水質(zhì)，經(jīng)測定：廢水中的金屬離子的去除率均大于99％，混合后的COD去除率為92.5％。

實(shí)施例3

將多種電鍍廢水和印染廢水分別混合，去除固體顆粒，根據(jù)生產(chǎn)工藝分析電鍍廢水中存在Ni²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺和Al³⁺，且二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾濃度的3倍，將電鍍廢水和印染廢水按體積比3：1混合，向電鍍廢水中快速滴加60％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至9，滴加時在350rpm下快速攪拌150分鐘，加入化工有機(jī)廢水，水量為印染廢水的3倍，化工廢水加入后，和之前的混合廢水充分?jǐn)嚢杌旌?h，沉淀，分離，混合廢水中的污染物會隨著沉淀被去除，最后加入硫酸，調(diào)節(jié)pH至7左右。測定混合廢水上清液水質(zhì)，經(jīng)測定：廢水中的金屬離子的去除率均大于99％，混合后的COD去除率為92.1％。

將沉淀得到的水滑石烘干、研磨成粉末后，再用于處理含10mg/L的對硝基苯的有機(jī)廢水，每克水滑石對應(yīng)的所處理的廢水體積約為1L，快速攪拌60分鐘；反應(yīng)產(chǎn)物在沉淀池停留30分鐘，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92.8％。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。