專利名稱：：一種酸性化工廢水預(yù)處理劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種酸性廢水處理藥劑及其制備方法，特別是涉及一種酸性化工廢水的預(yù)處理劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：化工行業(yè)的生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量的酸性廢水(含鹽酸、硫酸、硝酸或有機酸)，而且廢水中往往含有大量的有毒難降解有機物。這些廢水若不進行回收和處理，直接排入下水道不但腐蝕管渠和構(gòu)筑物，而且會造成接受水體的污染。目前，對這類廢水的處理方法多采用物化+生化的處理工藝，即對化工廢水中和與其他廢水混合后進行生化處理。在生產(chǎn)實際中，常見的物化預(yù)處理包括稀釋法、投藥中和法和過濾中和法。但這些預(yù)處理方法沒有涉及對有毒有機物的結(jié)構(gòu)改善，出水效果的好壞往往直接取決于化工廢水沖稀倍數(shù)的大小。另外，在一些過濾中和法的處理技術(shù)中，一般只考慮水體pH和COD的變化問題，對廢水中有毒有害物質(zhì)的脫除及結(jié)構(gòu)的改變沒有提及。關(guān)于這方面，相關(guān)報道有常東勝，《環(huán)境科學(xué)動態(tài)》，用過濾中和法治理酸性廢水，2005,3:29-30;萬金保，《給水排水》，變速升流過濾中和法處理鋼石酸性廢水，2004,30(3):45-47等。采用稀釋法雖然能使廢水的pH值有所下降，但要耗費大量自來水，且未改變水中酸的總量。采用投藥中和法，由于廢水水質(zhì)水量的波動，需設(shè)中和均化池，且酸性廢水中和劑(石灰、石灰石、碳酸鈉、苛性鈉等)耗量大。以碳酸鈉、苛性鈉為中和劑，處理費用過高；以石灰石、石灰乳為中和劑則生產(chǎn)大量沉渣，容易引起二次污染。在上述二種預(yù)處理工藝中，盡管一些水溶性較差的有機物可以被產(chǎn)生的絮體帶走，但有毒難降解有機物的結(jié)構(gòu)沒有得到應(yīng)有的轉(zhuǎn)變，故生化出水往往無法達到國家的排放標準。作為另外一種最常用的預(yù)處理方法一一過濾中和法，則是以石灰石、白云石、大理石為濾料中和酸性廢水。實踐表明，該方法耐沖擊負荷差，且反應(yīng)產(chǎn)生的石膏、氯化鈣等殘渣不溶于水，很容易覆蓋濾料表面，造成預(yù)處理效果的惡化。另為，在濾料的預(yù)處理過程中，除少量的吸附外，廢水中有毒難降解有機物的濃度仍然較高，對后續(xù)的生化處理會造成極其不利的影響。針對酸性化工廢水的特點和上述各種預(yù)處理方法的不足，開發(fā)一種能有效提高酸性廢水的pH值并改善廢水中有毒難降解有機物結(jié)構(gòu)的酸性廢水預(yù)處理劑尤其必要，從而在本質(zhì)上改善后續(xù)生化處理的出水水質(zhì)。本發(fā)明的藥劑不但解決了化工廢水的酸性問題，而且還改善了化工廢水中的有毒難降解有機物的結(jié)構(gòu)，從而提高酸性化工廢水的可生化性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是改善水體pH，提高污水的可生化性。針對酸性廢水的特點，該處理劑對水質(zhì)的改善主要體現(xiàn)在三方面(l)調(diào)節(jié)廢水的pH值；(2)改善進水中有毒難降解有機物的結(jié)構(gòu)，提高廢水的BOD絕對值；(3)部分脫除或降解水中的有毒有害物質(zhì)，降低后續(xù)生化系統(tǒng)的負荷。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種酸性廢水的預(yù)處理劑，其特征在于其是由偏鋁酸鈉1.53.0重量份、亞硝酸鈉3.0~4.0重量份、氫氧化鈉30~40重量份、食品行業(yè)廢料4.0-5.0重量份、水48~57重量份通過反應(yīng)制得；所述反應(yīng)包括將氫氧化鈉、偏鋁酸鈉、亞硝酸鈉及水按上述重量配比混合，完全溶解后按上述質(zhì)量比加入食品行業(yè)廢料，在5060'C條件下繼續(xù)攪拌30-50分鐘，即得所述預(yù)處理劑，其中所述預(yù)處理劑的pH值大于等于13;粘度在1.0-1.5之間；所述預(yù)處理劑為液態(tài)；所述食品行業(yè)廢料中淀粉含量10-30重量％或纖維素含量520重量％。上述各組分的重量配比為偏鋁酸鈉1.5%—3重量％亞硝酸鈉3%—4重量％氫氧化鈉30%—40重量％食品廢料4%—5重量％水48%—57重量％在一種優(yōu)選實施方案中，上述各組分的最佳重量配比為偏鋁酸鈉2重量％亞硝酸鈉3重量％氫氧化鈉35重量％食品廢料5重量％水55重量％所述偏鋁酸鈉為工業(yè)級白色粉末，A1203含量75°/。，少量雜質(zhì)的存在不會影響預(yù)處理劑的品質(zhì)和性能。所述食品行業(yè)廢料選自釀造廠、酒廠、飼料加工廠或養(yǎng)殖場廢料，期淀粉含量范圍為10%_30%，或纖維素含量范圍為5%—20%,除此之外，還含有水和少量無機鹽，其它雜質(zhì)成份對預(yù)處理劑的性能基本不會造成影響。按照本發(fā)明所制備的預(yù)處理劑外觀為淡黃色液體，外觀顏色會隨食品廢料的不同顏色會略有不同，pH值大于13.0，粘度1.0—1.5，在5t:—4(TC及1個大氣壓條件下的穩(wěn)定時間大于半年，投加方式為在空氣曝氣條件下直接投加。本發(fā)明所制備的預(yù)處理劑具有如下優(yōu)點1)可以有效調(diào)節(jié)化工廢水的pH值，明顯提高廢水的BOD絕對值，從而大幅度改善廢水的可生化性，本發(fā)明的產(chǎn)品特別適合于大型污水處理廠i化處理前的前處理。2)本工藝方法原材料簡單，制備過程無復(fù)雜的工藝，處理費用低，實際可操作性強。具體實施例方式下面以具體實例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不限于此。實施例1將500毫升反應(yīng)容器放置在磁力攪拌器上，放入50重量份水后啟動磁力攪拌器，并將容器的溫度升至50°C-60°C。將30重量份的氫氧化鈉溶于該50重量份的水中，邊攪拌邊緩慢投加2重量份的偏鋁酸鈉和3重量份的亞硝酸鈉，待完全溶解后加入5重量份的杭州吉盛種子養(yǎng)殖有限公司的生產(chǎn)廢料，其中所述廢料中淀粉含量為12%，纖維素含量為10%，繼續(xù)攪拌30-50分鐘制得所述的預(yù)處理劑。產(chǎn)品外觀為淡黃色液體，pH值范圍為13.5-13.8，粘度范圍是1.0—1.5。對比實施例1重復(fù)實施例1的過程，但是反應(yīng)過程中不加亞硝酸鈉，亞硝酸鈉的用量以水代替，制得對比實施例1的產(chǎn)品，對比實施例1產(chǎn)品的外觀呈淡黃色液體，比實施例l產(chǎn)品的顏色略淺，pH值范圍為13.4-13.6，粘度范圍是1.0—1.5。將實施例1的產(chǎn)品、對比實施例1的產(chǎn)品應(yīng)用于上虞穎泰化工廠的生產(chǎn)廢水，每次預(yù)處理的廢水量為1000毫升，預(yù)處理劑的加藥量為2800ppm，同時利用空氣泵進行攪拌。反應(yīng)1小時后移取上清液進行后續(xù)的生化處理，處理效果對于如表1所示。作為對比實驗，同時實驗中也進行了過濾中和的預(yù)處理效果。過濾中和法以石灰石為濾料，濾料的用量與處理廢水的體積比為4:1，采用普通的豎流式中和濾；不加亞硝酸鈉的產(chǎn)品配比量與實施例1相同，投加量為2800ppm。實驗結(jié)果見表l:污水處理效果如表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表1的結(jié)果可知，實施例1的預(yù)處理劑很好地解決了酸性化工廢水在生化處理前BOD5/COD比值不高的缺陷，與采用石灰石過濾中和法以及不加亞硝酸鈉的對比實施例1的產(chǎn)品相比，其BODs/COD比值取得了顯著改善，顯著改善了酸性化工廢水廢水的可生化性。實施例2將500毫升反應(yīng)容器放置在磁力攪拌器上，放入57份重量水后啟動磁力攪拌器，并將容器的溫度升至5(TC-6(TC。將33份重量的氫氧化鈉溶于所述水中，邊攪拌邊慢慢投加2份重量的偏鋁酸鈉和3份重量的亞硝酸鈉，待完全溶解后加入5份重量釀酒廠生產(chǎn)廢料，其淀粉含量為17-23%，繼續(xù)攪拌30-50分鐘，得到所述預(yù)處理劑。該預(yù)處理劑外觀為淡黃色液體，粘度1.0-1.5，室溫常壓下穩(wěn)定時間大于半年。對比實施例2重復(fù)實施例2的過程，但是反應(yīng)過程中不加亞硝酸鈉，亞硝酸鈉的用量以水代替，制得對比實施例2的產(chǎn)品，對比實施例產(chǎn)品2的外觀為淡黃色液體，比實施例產(chǎn)品2的顏色略淺，粘度1.0-1.5。將實施例2的產(chǎn)品、對比實施例2的產(chǎn)品應(yīng)用于浙江紹興水處理發(fā)展有限公司的化工管路排放水。每次預(yù)處理的廢水量為1000毫升，預(yù)處理劑的加藥量為2700ppm，同時利用空氣泵進行攪拌。反應(yīng)1小時后移取上清液進行后續(xù)的生化處理，處理效果對于如表2所示。作為對比效果，同時實驗中也進行了過濾中的預(yù)處理效果。過濾中和法以石灰石為濾料，濾料的用量與處理廢水的體積比為4:1，采用普通的豎流式中和濾；不加亞硝酸鈉的產(chǎn)品配比量與實施例相同，投加量為2700ppm。實驗結(jié)果見表2:污水處理效果如表2:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表2的結(jié)果可知，實施例2的預(yù)處理劑很好地解決了酸性化工廢水在生化處理前BOD5/COD比值不高的缺陷，與采用石灰石過濾中和法以及不加亞硝酸鈉的對比實施例2的產(chǎn)品相比，其BOD5/COD比值取得了顯著改善，顯著改善了廢水的可生化性。實施例3將500毫升反應(yīng)容器放置在磁力攪拌器上，放入57重量份的水后啟動磁力攪拌器，并將容器的溫度升至50'C-60°C。將31重量份的氫氧化鈉溶于的水中，邊攪拌邊慢慢投加3重量份的偏鋁酸鈉和4重量份的亞硝酸鈉，待完全溶解后加入5重量份的蕭釀酒廠生產(chǎn)廢料，其淀粉含量為17-23%，繼續(xù)攪拌30-50分鐘，得到所述預(yù)處理劑。該預(yù)處理劑外觀為淡黃色液體，粘度1.0-1.5，室溫常壓下穩(wěn)定時間大于半年。對比實施例3重復(fù)實施例3的過程，但是反應(yīng)過程中不加亞硝酸鈉，亞硝酸鈉的用量以水代替，制得對比實施例3的產(chǎn)品，對比實施例3產(chǎn)品的外觀為淡黃色液體，比實施例3產(chǎn)品的顏色略淺，粘度1.0-1.5。將實施例3的產(chǎn)品、對比實施例3的產(chǎn)品應(yīng)用于浙江杭州蕭山東片大型污水處理廠的化工管路排放水。每次預(yù)處理的廢水量為1000毫升，預(yù)處理劑的加藥量為3000ppm，同時利用空氣泵進行攪拌。反應(yīng)1小時后移取上清液進行后續(xù)的生化處理。作為對比試驗，同時實驗中也進行了過濾中的預(yù)處理效果。過濾中和法以石灰石為濾料，濾料的用量與處理廢水的體積比為4:1，采用普通的豎流式中和濾；不加亞硝酸鈉的產(chǎn)品配比量與實施例相同，投加量為3000ppm。實驗結(jié)果見表3:污水處理效果如表3:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表3的結(jié)果可知，實施例3的預(yù)處理劑很好地解決了大型污水處理廠酸性廢水在生化處理前BOD5/COD比值不高的缺陷，與采用石灰石過濾中和法以及不加亞硝酸鈉的對比實施例3的產(chǎn)品相比，其BOD5/COD比值取得了顯著改善，顯著改善了酸性化工廢水的可生化性。權(quán)利要求1、一種酸性廢水的預(yù)處理劑，其特征在于其是由偏鋁酸鈉1.5～3.0重量份、亞硝酸鈉3.0～4.0重量份、氫氧化鈉30～40重量份、食品行業(yè)廢料4.0～5.0重量份、水48～57重量份通過反應(yīng)制得；所述反應(yīng)包括將氫氧化鈉、偏鋁酸鈉、亞硝酸鈉及水按上述重量配比混合，完全溶解后按上述重量比加入食品行業(yè)廢料，在50～60℃條件下繼續(xù)攪拌30-50分鐘，即得所述預(yù)處理劑，其中所述預(yù)處理劑的pH值大于等于13；粘度在1.0-1.5之間；所述預(yù)處理劑為液態(tài)；所述食品行業(yè)廢料中淀粉含量10～30重量％或纖維素含量5～20重量％。2、權(quán)利要求1的預(yù)處理劑，其中所述偏鋁酸鈉為2重量％，亞硝酸鈉為3重量％，氫氧化鈉為35重量％,食品行業(yè)廢料為5重量％，水為55重量％。3、權(quán)利要求1的預(yù)處理劑，其中所述食品行業(yè)廢料選自釀造廠、酒廠、飼料加工廠或養(yǎng)殖場廢料。4、權(quán)利要求1的預(yù)處理劑，其中所述偏鋁酸鈉中A1203的含量為75%。全文摘要本發(fā)明涉及一種酸性化工廢水預(yù)處理劑及其制備方法，本發(fā)明還涉及使用本發(fā)明的預(yù)處理劑對酸性化工廢水進行生化前預(yù)處理的應(yīng)用，本發(fā)明的預(yù)處理劑能夠很好地調(diào)節(jié)酸性化工廢水的pH值，改善水體中有機污染物的結(jié)構(gòu)，提高污水的可生化性，從而保證后續(xù)生化的處理效果。文檔編號C02F1/66GK101560012SQ200910096828公開日2009年10月21日申請日期2009年3月17日優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日發(fā)明者劉維屏,朱顯躍,童少平申請人:杭州誠潔環(huán)保有限公司