專利名稱：一種含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化工廢水的物化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化工廢水的物化處理方法。此方法 通過電化學(xué)和自由基的氧化機(jī)理，能夠有效地將氨基改性聚合硅氧烷高聚物斷鏈和解聚， 降解為小分子有機(jī)物或徹底氧化去除，適用于高聚難降解有機(jī)廢水的處理和預(yù)處理。
背景技術(shù)：
氨基改性聚合硅氧烷高聚物俗稱氨基硅油，是一類優(yōu)異的有機(jī)硅表面活性劑，在 我國有機(jī)硅生產(chǎn)中占有很大比重，已廣泛應(yīng)用于紡織品后整理、日用化妝品、皮革、造紙、涂 料等行業(yè)。氨基改性聚合硅氧烷高聚物的側(cè)鏈較長，以叔碳結(jié)構(gòu)為主，有明顯的位阻效應(yīng)； 而且氨基改性聚合硅氧烷高聚物屬于大分子聚合物，實(shí)際應(yīng)用中以微乳形態(tài)存在，因此難 以被微生物利用。生產(chǎn)或使用過程中隨廢水排放的氨基改性聚合硅氧烷高聚物，由于其難 以為微生物利用且具有表面活性特性，會對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，因此有效的氨基硅 油廢水物理化學(xué)處理方法的研究顯得非常迫切和必要。目前含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化工廢水的處理方法主要有兩類混凝沉淀、 溶氣氣浮等傳統(tǒng)的物理方法；化學(xué)氧化法、電化學(xué)氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法、 濕式氧化法等高級氧化方法。物理處理方法只能簡單地去除廢水中的部分有機(jī)污染物，有 機(jī)物并無降解反應(yīng)發(fā)生，不能提高廢水的可生化性?；瘜W(xué)氧化技術(shù)雖然能有效地去除有機(jī) 物，提高廢水的可生化性，但是存在運(yùn)行費(fèi)用高、控制和管理難度大等缺點(diǎn)。因此成本低廉 且能夠有效去除含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化工廢水的物化處理方法的研究和技術(shù)的 開發(fā)有非常重要的價(jià)值和意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化 工廢水的物化處理方法，步驟如下1)廢水配置配水槽中倒入IL自來水，開啟攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為lOOr/min，邊攪拌邊加入8 30g濃縮含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，繼續(xù)攪拌30min后再加入IL自來水，攪拌均勻，用 質(zhì)量百分比為50 %的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40 %的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為2 4，獲得 CODcr濃度為1000 6000mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模擬化工廢水；2) Fe-C微電解處理段模擬化工廢水通過水泵以20L/h的流量進(jìn)水6min，將質(zhì)量比為1 2 2 1 的鐵屑和活性炭混合均勻后裝入微電解反應(yīng)槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為 1 2，靜態(tài)反應(yīng)60 120min ；3) Fenton 強(qiáng)化段經(jīng)微電解反應(yīng)槽處理后的出水通過水泵進(jìn)入Fenton反應(yīng)槽，用質(zhì)量百分比為50%的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40%的NaOH溶液調(diào)節(jié)Fenton反應(yīng)體系pH為2 4，加 入1. O 6. Og的FeSO4 ·7Η20，開啟攪拌器，轉(zhuǎn)速為250r/min，加入2 15mL的質(zhì)量百分比 為30%的H2O2溶液，反應(yīng)60 120min ；暫停攪拌，繼續(xù)調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH至8 10，沉淀， 出水。本發(fā)明依據(jù)羥基自由基的高級氧化原理，采用Fenton強(qiáng)化Fe-C微電解技術(shù)，能夠 快速有效地降解廢水中的氨基改性聚合硅氧烷高聚物。本發(fā)明提供的氨基改性聚合硅氧烷 高聚物物化預(yù)處理技術(shù)方法具有成本低、效率高、效果好等優(yōu)勢。


附圖是針對氨基改性聚合硅氧烷高聚物物化預(yù)處理技術(shù)方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化工廢水的物化處理方法步驟如下1)廢水配置配水槽中倒入IL自來水，開啟攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為lOOr/min，邊攪拌邊加入8 30g濃縮含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，繼續(xù)攪拌30min后再加入IL自來水，攪拌均勻，用 質(zhì)量百分比為50 %的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40 %的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為2 4，獲得 CODcr濃度為1000 6000mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模擬化工廢水；2) Fe-C微電解處理段模擬化工廢水通過水泵以20L/h的流量進(jìn)水6min，將質(zhì)量比為1 2 2 1 的鐵屑和活性炭混合均勻后裝入微電解反應(yīng)槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為 1 2，靜態(tài)反應(yīng)60 120min ；3) Fenton 強(qiáng)化段經(jīng)微電解反應(yīng)槽處理后的出水通過水泵進(jìn)入Fenton反應(yīng)槽，用質(zhì)量百分比為 50%的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40%的NaOH溶液調(diào)節(jié)Fenton反應(yīng)體系pH為2 4，加 入1. O 6. Og的FeSO4 ·7Η20，開啟攪拌器，轉(zhuǎn)速為250r/min，加入2 15mL的質(zhì)量百分比 為30%的H2O2溶液，反應(yīng)60 120min ；暫停攪拌，繼續(xù)調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH至8 10，沉淀， 出水。實(shí)施例11)廢水配置配水槽中倒入IL自來水，開啟攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為lOOr/min，邊攪拌邊加入8g濃 縮含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，繼續(xù)攪拌30min后再加入IL自來水，攪拌均勻，用質(zhì)量百 分比為50%的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40%的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為2. 17，CODcr濃度為 1560mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模擬化工廢水；2) Fe-C微電解處理段模擬化工廢水通過水泵以20L/h的流量進(jìn)水6min，將質(zhì)量比為1 2的鐵屑和活 性炭混合均勻后裝入微電解反應(yīng)槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為1 2，靜態(tài) 反應(yīng)60min ；3) Fenton 強(qiáng)化段
經(jīng)微電解反應(yīng)槽處理后的出水通過水泵進(jìn)入Fenton反應(yīng)槽，用質(zhì)量百分比為 50 %的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40 %的NaOH溶液調(diào)節(jié)Fenton反應(yīng)體系pH為2. 09，加入 1. 12g的FeSO4 · 7H20，開啟攪拌器，轉(zhuǎn)速為250r/min，加入4. 8mL的質(zhì)量百分比為30%的 H2O2溶液，反應(yīng)60min ；暫停攪拌，繼續(xù)調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH至9. 3，沉淀，出水。通過步驟1 3的處理，氨基改性聚合硅氧烷高聚物得到了有效去除，F(xiàn)e-C微電解 出水COD為652mg/L，F(xiàn)enton反應(yīng)槽出水COD為435mg/L，整個(gè)系統(tǒng)的COD去除效率為79%。
實(shí)施例21)廢水配置配水槽中倒入IL自來水，開啟攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為lOOr/min，邊攪拌邊加入8g濃 縮含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，繼續(xù)攪拌30min后再加入IL自來水，攪拌均勻，用質(zhì)量百 分比為50 %的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40 %的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為3. 2，CODcr濃度為 1560mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模擬化工廢水； 2) Fe-C微電解處理段模擬化工廢水通過水泵以20L/h的流量進(jìn)水6min，將質(zhì)量比為1 1的鐵屑和活 性炭混合均勻后裝入微電解反應(yīng)槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為1 2，靜態(tài) 反應(yīng)60min ；3) Fenton 強(qiáng)化段經(jīng)微電解反應(yīng)槽處理后的出水通過水泵進(jìn)入Fenton反應(yīng)槽，用質(zhì)量百分比為 50 %的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40 %的NaOH溶液調(diào)節(jié)Fenton反應(yīng)體系pH為3. 02，加入 1. 12g的FeSO4 · 7H20，開啟攪拌器，轉(zhuǎn)速為250r/min，加入4. 8mL的質(zhì)量百分比為30%的 H2O2溶液，反應(yīng)60min ；暫停攪拌，繼續(xù)調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH至8. 7，沉淀，出水。通過步驟1 3的處理，氨基改性聚合硅氧烷高聚物得到了有效去除，F(xiàn)e-C微電解 出水COD為781mg/L，F(xiàn)enton反應(yīng)槽出水COD為519mg/L，整個(gè)系統(tǒng)的COD去除效率為67%。實(shí)施例31)廢水配置配水槽中倒入IL自來水，開啟攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為lOOr/min，邊攪拌邊加入16g濃 縮含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，繼續(xù)攪拌30min后再加入IL自來水，攪拌均勻，用質(zhì)量百 分比為50%的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40%的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為2. 08，CODcr濃度為 3036mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模擬化工廢水；2) Fe-C微電解處理段模擬化工廢水通過水泵以20L/h的流量進(jìn)水6min，將質(zhì)量比為1 1的鐵屑和活 性炭混合均勻后裝入微電解反應(yīng)槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為1 2，靜態(tài) 反應(yīng)90min ；3) Fenton 強(qiáng)化段經(jīng)微電解反應(yīng)槽處理后的出水通過水泵進(jìn)入Fenton反應(yīng)槽，用質(zhì)量百分比為 50 %的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40 %的NaOH溶液調(diào)節(jié)Fenton反應(yīng)體系pH為2. 38，加入 3. 88g的FeSO4 · 7H20，開啟攪拌器，轉(zhuǎn)速為250r/min，加入9. 6mL的質(zhì)量百分比為30%的 H2O2溶液，反應(yīng)90min ；暫停攪拌，繼續(xù)調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH至8. 9，沉淀，出水。通過步驟1 3的處理，氨基改性聚合硅氧烷高聚物得到了有效去除，F(xiàn)e-C微電解出水COD為1845mg/L，F(xiàn)enton反應(yīng)槽出水COD為509mg/L，整個(gè)系統(tǒng)的COD去除效率為 83%。實(shí)施例41)廢水配置配水槽中倒入IL自來水，開啟攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為lOOr/min，邊攪拌邊加入16g濃 縮含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，繼續(xù)攪拌30min后再加入IL自來水，攪拌均勻，用質(zhì)量百 分比為50%的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40%的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為3. 13，CODcr濃度為 3036mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模擬化工廢水；2) Fe-C微電解處理段模擬化工廢水通過水泵以20L/h的流量進(jìn)水6min，將質(zhì)量比為2 1的鐵屑和活 性炭混合均勻后裝入微電解反應(yīng)槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為1 2，靜態(tài) 反應(yīng) 120min ；3) Fenton 強(qiáng)化段經(jīng)微電解反應(yīng)槽處理后的出水通過水泵進(jìn)入Fenton反應(yīng)槽，用質(zhì)量百分比為 50 %的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40 %的NaOH溶液調(diào)節(jié)Fenton反應(yīng)體系pH為3. 01，加入 3. 88g的FeSO4 · 7H20，開啟攪拌器，轉(zhuǎn)速為250r/min，加入9. 6mL的質(zhì)量百分比為30%的 H2O2溶液，反應(yīng)120min ；暫停攪拌，繼續(xù)調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH至9. 3，沉淀，出水。通過步驟1 3的處理，氨基改性聚合硅氧烷高聚物得到了有效去除，F(xiàn)e-C微電 解出水COD為2013mg/L，F(xiàn)enton反應(yīng)槽出水COD為790mg/L，整個(gè)系統(tǒng)的COD去除效率為 73%。實(shí)施例51)廢水配置配水槽中倒入IL自來水，開啟攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為lOOr/min，邊攪拌邊加入30g濃 縮含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，繼續(xù)攪拌30min后再加入IL自來水，攪拌均勻，用質(zhì)量百 分比為50%的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40%的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為2. 13，獲得CODcr濃 度為4946mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模擬化工廢水；2) Fe-C微電解處理段模擬化工廢水通過水泵以20L/h的流量進(jìn)水6min，將質(zhì)量比為1 1的鐵屑和活 性炭混合均勻后裝入微電解反應(yīng)槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為1 2，靜態(tài) 反應(yīng)90min ；3) Fenton 強(qiáng)化段經(jīng)微電解反應(yīng)槽處理后的出水通過水泵進(jìn)入Fenton反應(yīng)槽，用質(zhì)量百分比為 50 %的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40 %的NaOH溶液調(diào)節(jié)Fenton反應(yīng)體系pH為2. 05，加入 3. 88g的FeSO4 · 7H20，開啟攪拌器，轉(zhuǎn)速為250r/min，加入9. 6mL的質(zhì)量百分比為30%的 H2O2溶液，反應(yīng)90min ；暫停攪拌，繼續(xù)調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH至9. 34，沉淀，出水。通過步驟1 3的處理，氨基改性聚合硅氧烷高聚物得到了有效去除，F(xiàn)e-C微電 解出水COD為309lmg/L，F(xiàn)enton反應(yīng)槽出水COD為1530mg/L，整個(gè)系統(tǒng)的COD去除效率為 69%。
權(quán)利要求
一種含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化工廢水的物化處理方法，其特征在于包括如下步驟1)廢水配置配水槽中倒入1L自來水，開啟攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為100r/min，邊攪拌邊加入8～30g濃縮含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，繼續(xù)攪拌30min后再加入1L自來水，攪拌均勻，用質(zhì)量百分比為50％的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為2～4，獲得CODcr濃度為1000～6000mg/L的含氨基改性聚合硅氧烷高聚物模擬化工廢水；2)Fe-C微電解處理段模擬化工廢水通過水泵以20L/h的流量進(jìn)水6min，將質(zhì)量比為1∶2～2∶1的鐵屑和活性炭混合均勻后裝入微電解反應(yīng)槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為1∶2，靜態(tài)反應(yīng)60～120min；3)Fenton強(qiáng)化段經(jīng)微電解反應(yīng)槽處理后的出水通過水泵進(jìn)入Fenton反應(yīng)槽，用質(zhì)量百分比為50％的H2SO4溶液或質(zhì)量百分比為40％的NaOH溶液調(diào)節(jié)Fenton反應(yīng)體系pH為2～4，加入1.0～6.0g的FeSO4·7H2O，開啟攪拌器，轉(zhuǎn)速為250r/min，加入2～15mL的質(zhì)量百分比為30％的H2O2溶液，反應(yīng)60～120min；暫停攪拌，繼續(xù)調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH至8～10，沉淀，出水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含氨基改性聚合硅氧烷高聚物化工廢水的物化處理方法。處理方法包括配水池配水，調(diào)節(jié)酸度；利用微電解降解原理，使大分子有機(jī)物在Fe-C微電解反應(yīng)器中斷鏈降解；利用Fenton反應(yīng)槽進(jìn)行外循環(huán)預(yù)處理，強(qiáng)化聚合物斷鏈和解聚反應(yīng)過程；通過Fenton強(qiáng)化Fe-C微電解技術(shù)使廢水中大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，提高后續(xù)可生化處理性能。本發(fā)明依據(jù)羥基自由基的高級氧化機(jī)理，采用Fenton強(qiáng)化Fe-C微電解技術(shù)，能夠快速有效地降解廢水中的氨基改性聚合硅氧烷高聚物。本發(fā)明提供的氨基改性聚合硅氧烷高聚物處理技術(shù)方法具有低成本、高效率等優(yōu)勢。
文檔編號C02F1/72GK101830588SQ20101016162
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者余華東, 杜平, 楊尚源, 陳英旭 申請人:浙江大學(xué)