[发明专利]超声波破乳耦合超临界水氧化处理洗羊毛废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水的处理方法，具体涉及一种洗羊毛废水的处理方法。

背景技术

洗羊毛废水是高浓度有机废水，可生化性差，其中主要含有羊毛脂、洗涤剂，此外含有羊汗、羊尿、羊粪、草屑、泥沙等杂质以及寄生虫卵和细菌等，其COD_cr(采用重铬酸钾作为氧化剂测定出的化学耗氧量)浓度高达(4～6)×10⁴mg/L，若直接排放，必将严重污染环境。废水COD_cr值较高主要是因为羊毛脂存在所造成，几乎占据了70～80％比例。羊毛脂是由单酯、双酯和高分子量羊毛醇的羟基酯及高分子量的羊毛酸组成的混合物，是一种高附加值的工业原料，调研工业羊毛脂的价格为15000～30000元/吨。因此洗羊毛废水处理前，对羊毛脂进行回收，不仅可以带来可观的经济效益，并且很大程度地降低了后续废水处理压力。

直接对洗羊毛废水进行无害化处理的工艺一般为：首先对羊毛废水进行预处理，通过絮凝、混凝方法将泥沙、羊毛等去除，再进行厌氧和好氧生物处理，实现洗羊毛废水处理后达标排放。但是由于羊毛脂的难降解性，废水处理效率较低，并且羊毛脂在过程中被降解，造成了很大的资源浪费。另外，絮凝环节产生大量的化学污泥，很大程度地增大了废水处理工艺的难度。

现有的回收洗羊毛废水中羊毛脂的工艺主要有酸析法、混凝沉降法、膜过滤方法以及离心分离法。前两者属于化学破乳方法，过程中会引入化学破乳剂，不仅导致羊毛脂质量下降，而且不利于后续废水和污泥的处理；物理破乳方法不会引入化学药剂，但是膜过滤方法存在的主要问题是过滤的过程中膜容易堵，从而严重影响了工艺的可靠性；工厂大多采用离心分离法回收羊毛脂，然而离心分离法对羊毛脂的回收率很低，一般仅为30％，羊毛脂的回收率低不仅造成了资源浪费，而且大大提高了混合废水的有机物浓度，导致废水处理难度大、药剂消耗量多、污泥产生量大，以及废水处理难以达标。因此，洗羊毛废水的处理应从羊毛脂的回收利用和污染物治理两方面综合考虑，才能取得良好的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现洗羊毛废水无害化处理以及资源化利用的方法。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种超声波破乳耦合超临界水氧化处理洗羊毛废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：一种超声波破乳耦合超临界水氧化处理洗羊毛废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)首先通过超声波对洗羊毛工艺单元出来的废水进行物理破乳，破乳后废水分三部分：携带少量废水的羊毛脂液、低浓度废水、破乳污泥；

(2)将携带少量废水的羊毛脂液，用离心分离器将分离成粗羊毛脂和废水；

(3)低浓度废水与步骤(2)离心分离器分离出的废水混合后进入污水处理单元进行降解，达标后排放；

(4)步骤(1)产生的破乳污泥进入超临界水氧化系统进行分解处理，反应物包括CO₂和干净水，其中干净水为热流体，回用于洗羊毛工艺。

上述方法中，所述的干净水回用于洗羊毛工艺，包括下述步骤：

a、将干净水送入一个换热器的管侧，换热器的壳侧通软化水，干净水被软化水冷却，同时加热软化水，产生过热蒸汽；

b、被冷却的干净水输送至洗羊毛工艺单元重复利用；

其中，步骤a所述的过热蒸汽回用于洗羊毛工艺。

步骤(1)所述的粗羊毛脂可直接售出。步骤(4)所述的CO₂回收后罐装出售。

与现有技术相比，本发明采用超声波对洗羊毛废水进行破乳，超声波破乳是一种高效的物理破乳方法，过程中未引入任何化学药剂，可通过控制工况参数，调节破乳分层效果来提高羊毛脂回收率，增加羊毛脂回收的经济效益。

洗羊毛废水破乳分层后产生的破乳污泥通过超临界水氧化方法可以实现有效地处置，通过换热器生成过热蒸汽回收反应后热流体的热量；污泥有机物经超临界水氧化降解可完全氧化为CO₂，回收反应产生的CO₂提高系统的经济性；经超临界水氧化处理后的出水为干净水，可回用于洗羊毛工艺，实现水资源的循环利用。