公布日：2023.09.22
申請日：2022.03.15
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/32(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F1/42(2023.01)I;C02F1/469(2023.01)I;C02F101/12(2006.01)N;C02F101/
18(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及污水處理領域，具體涉及一種處理腈綸紡絲廢水的方法及系統(tǒng)，該方法包括：(1)將腈綸紡絲廢水引入至預處理單元中進行預處理，得到第一出水；所述預處理單元為膜過濾單元或含有絮凝劑的絮凝沉降單元；(2)將所述第一出水引入至凈化單元中進行凈化處理，得到第二出水；所述凈化單元為電吸附單元或含有陰離子交換材料的陰離子交換單元；(3)將所述第二出水引入至含有均相催化劑的紫外光催化單元中進行光催化處理，得到紡絲廢水出水。本發(fā)明提供的方法工藝流程簡單，易實現(xiàn)裝置化、自動化，能夠?qū)崿F(xiàn)腈綸紡絲廢水的資源化利用，同時能夠?qū)崿F(xiàn)對NaSCN的回收利用。
權利要求書
1.一種處理腈綸紡絲廢水的方法，其特征在于，該方法包括：(1)將腈綸紡絲廢水引入至預處理單元中進行預處理，得到第一出水；所述預處理單元為膜過濾單元或含有絮凝劑的絮凝沉降單元；(2)將所述第一出水引入至凈化單元中進行凈化處理，得到第二出水；所述凈化單元為電吸附單元或含有陰離子交換材料的陰離子交換單元；(3)將所述第二出水引入至含有均相催化劑的紫外光催化單元中進行光催化處理，得到紡絲廢水出水。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，在步驟(1)中，所述預處理單元為所述絮凝沉降單元。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其中，在步驟(1)中，所述絮凝劑選自聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵中的至少一種；優(yōu)選地，所述絮凝劑為聚合氯化鋁。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，以所述腈綸紡絲廢水的總量為1L計，所述絮凝劑的用量為50-300mg；優(yōu)選地，所述絮凝劑的用量為100-200mg。
5.根據(jù)權利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，在步驟(1)中，所述絮凝沉降單元中還含有助凝劑，所述助凝劑選自陰離子型PAM、陽離子型PAM中的至少一種；優(yōu)選地，所述助凝劑為粘均分子量為1200萬-1300萬的陰離子型PAM。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中，以所述腈綸紡絲廢水的總量為1L計，所述助凝劑的用量為1-5mg；優(yōu)選地，所述助凝劑的用量為2-4mg。
7.根據(jù)權利要求1-6中任意一項所述的方法，其中，在步驟(1)中，所述絮凝沉降單元包括依次連通的絮凝單元和沉降單元。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中，所述絮凝單元的操作條件包括：將所述絮凝劑通過管道混合器加入所述絮凝單元中；將所述助凝劑加入所述絮凝單元中，攪拌轉(zhuǎn)速為10-25r/min，停留時間為15-30min；優(yōu)選地，所述絮凝單元的操作條件包括：將所述絮凝劑通過管道混合器加入所述絮凝單元中；將所述助凝劑加入所述絮凝單元中，攪拌轉(zhuǎn)速為10-15r/min，停留時間為20-25min。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的方法，其中，所述沉降單元的操作條件包括：采用斜管沉降的方式進行，停留時間為20-40min；優(yōu)選地，停留時間為30-35min。
10.根據(jù)權利要求1-9中任意一項所述的方法，其中，該方法還包括：在步驟(1)中，當所述預處理單元為絮凝沉降單元時：將絮凝沉降單元底部的部分所述第一出水引入至底泥壓濾單元中進行固液分離處理，并將分離獲得的液體產(chǎn)物循環(huán)回所述絮凝沉降單元中；當所述預處理單元為膜過濾單元時：將洗滌過濾出的污染物得到的部分所述第一出水引入至底泥壓濾單元中進行固液分離處理，并將分離獲得的液體產(chǎn)物循環(huán)回所述膜過濾單元中；優(yōu)選地，引入至底泥壓濾單元中的部分所述第一出水占所述第一出水的總流量的4-10％。
11.根據(jù)權利要求1-10中任意一項所述的方法，其中，在步驟(2)中，所述凈化單元為所述陰離子交換單元。
12.根據(jù)權利要求1-11中任意一項所述的方法，其中，在步驟(2)中，所述陰離子交換材料為陰離子交換樹脂；優(yōu)選地，所述陰離子交換樹脂為強堿性陰離子交換樹脂。
13.根據(jù)權利要求1-12中任意一項所述的方法，其中，在步驟(2)中，所述陰離子交換單元的操作條件包括：動態(tài)交換平衡時間為10-30min；優(yōu)選地，動態(tài)交換平衡時間為20-25min。
14.根據(jù)權利要求12或13所述的方法，其中，該方法還包括：在步驟(2)中，將進行所述凈化處理后的陰離子交換樹脂采用濃度為4-5質(zhì)量％的NaOH水溶液進行洗脫，并將獲得的硫氰酸鈉進行回收。
15.根據(jù)權利要求1-14中任意一項所述的方法，其中，在步驟(3)中，所述紫外光催化單元的操作條件包括：紫外光源波長為400nm以下，處理1L水量的光源功率為3-10W，停留時間為2.7-9min；優(yōu)選地，所述紫外光催化單元的操作條件包括：紫外光源波長為185nm和254nm，處理1L水量的光源功率為6-7W，停留時間為5.4-6min。
16.根據(jù)權利要求1-15中任意一項所述的方法，其中，在步驟(3)中，所述均相催化劑選自過氧化氫、過硫酸鈉、次氯酸鈉中的至少一種；優(yōu)選地，所述均相催化劑為過氧化氫。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中，以所述腈綸紡絲廢水的總量為1L計，所述均相催化劑的用量為100-300mg；優(yōu)選地，所述均相催化劑的用量為200-250mg。
18.一種處理腈綸紡絲廢水的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：預處理單元，該預處理單元為膜過濾單元或含有絮凝劑的絮凝沉降單元，用于將腈綸紡絲廢水在其中進行預處理；凈化單元，該凈化單元與所述預處理單元保持流體連通，且該凈化單元為電吸附單元或含有陰離子交換材料的陰離子交換單元，用于將來自所述預處理單元的第一出水在其中進行凈化處理；紫外光催化單元，該紫外光催化單元與所述凈化單元保持流體連通，且該紫外光催化單元為含有均相催化劑的紫外光催化單元，用于將來自所述凈化單元的第二出水在其中進行光催化處理；出口，該出口與所述紫外光催化單元保持流體連通，用于將由所述紫外光催化單元中獲得的紡絲廢水出水引出系統(tǒng)。
19.根據(jù)權利要求18所述的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)還包括：底泥壓濾單元，該底泥壓濾單元與所述預處理單元保持流體連通，用于將部分來自所述預處理單元的第一出水在其中進行固液分離處理，并將分離獲得的液體產(chǎn)物循環(huán)回所述預處理單元中。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有紡絲廢水處理回用技術存在的不能對硫氰酸根回收利用及不能對處理后污水回用的缺陷。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種處理腈綸紡絲廢水的方法，該方法包括：
(1)將腈綸紡絲廢水引入至預處理單元中進行預處理，得到第一出水；所述預處理單元為膜過濾單元或含有絮凝劑的絮凝沉降單元；
(2)將所述第一出水引入至凈化單元中進行凈化處理，得到第二出水；所述凈化單元為電吸附單元或含有陰離子交換材料的陰離子交換單元；
(3)將所述第二出水引入至含有均相催化劑的紫外光催化單元中進行光催化處理，得到紡絲廢水出水。
本發(fā)明第二方面提供一種處理腈綸紡絲廢水的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：
預處理單元，該預處理單元為膜過濾單元或含有絮凝劑的絮凝沉降單元，用于將腈綸紡絲廢水在其中進行預處理；
凈化單元，該凈化單元與所述預處理單元保持流體連通，且該凈化單元為電吸附單元或含有陰離子交換材料的陰離子交換單元，用于將來自所述預處理單元的第一出水在其中進行凈化處理；
紫外光催化單元，該紫外光催化單元與所述凈化單元保持流體連通，且該紫外光催化單元為含有均相催化劑的紫外光催化單元，用于將來自所述凈化單元的第二出水在其中進行光催化處理；
出口，該出口與所述紫外光催化單元保持流體連通，用于將由所述紫外光催化單元中獲得的紡絲廢水出水引出系統(tǒng)。
本發(fā)明提供的方法針對腈綸紡絲廢水的特點，從其水質(zhì)組成入手，分別采用預處理工藝去除紡絲廢水中的二氧化鈦、低聚物、絲屑等非溶解性污染物，采用凈化工藝去除紡絲廢水中的SCN-、Cl-等溶解性陰離子，采用深度處理工藝去除紡絲廢水中的溶解性COD，經(jīng)過處理后的出水中上述污染物被大幅去除，并能夠作為腈綸紡絲裝置的定型急冷水、機泵冷卻水或循環(huán)冷卻水進行回用；此外，由于紡絲廢水的電導率較低，其中陰離子組成較為單一，本方法所采用的凈化工藝在去除陰離子的同時還能夠?qū)崿F(xiàn)富集的目的，進而實現(xiàn)對NaSCN的回收利用。
本發(fā)明提供的方法工藝流程簡單，易控制，易實現(xiàn)裝置化、自動化，占地小、反應快。由于紡絲廢水處理后可回用至腈綸裝置，既能夠減少紡絲廢水的外排水量，也能夠減少裝置取水量，實現(xiàn)腈綸紡絲廢水的資源化利用。
本發(fā)明提供的方法在預處理階段將懸浮污染物由液相轉(zhuǎn)移至固相，大幅減少污染物濃度；該方法后續(xù)采用紫外光催化工藝，綠色高效、停留時間短，不產(chǎn)生二次污染。
本發(fā)明提供的方法能夠使得腈綸紡絲廢水的濁度去除率超過97％，COD去除率超過86％，最優(yōu)能夠達到89％以上，SCN-去除率超過99％。
（發(fā)明人：王輝;楊春鵬;孫飛;左陸珅;秦冰）
