[发明专利]一种同时处理洗涤废水和化工有机废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境污染控制新技术的开发，尤其涉及一种同时处理洗涤废水和化工有机废水的方法。

背景技术

洗涤废水中含有表面活性剂（主要是阴离子表面活性剂如长碳链烷基磺酸盐），三聚磷酸钠，羧甲基纤维素等助剂、油污、尘土颗粒以及各种微生物等，外观浑浊，COD为300～800mg/L，pH为6.5～7.5，悬浮物含量较高，一般在500～1200mg/L。磷酸盐进入水体会引起水体的富营养化。表面活性剂进入水体后，会使水生动、植物中毒致死，使水中某些微污染物增溶，从而增加了给水厂处理的难度；进入城市污水处理厂污水中的洗涤剂达到一定浓度时，会影响曝气、沉淀、污泥消化等诸多过程。

随着经济的高速发展，化工产品生产过程对环境的污染加剧，对人类健康的危害也日益普遍和严重，其中特别是精细化工产品(如制药、染料、日化等)生产过程中排出的有机物质，大多都是结构复杂、有毒有害和生物难以降解的物质。因此，化工废水处理的难度较大。化工废水的基本特征为极高的COD、高盐度、对微生物有毒性，是典型的难降解废水，是目前水处理技术方面的研究重点和热点。化工废水的特征分析如下：（1）水质成分复杂，副产物多，反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物，增加了废水的处理难度；（2）废水中污染物含量高，这是由于原料反应不完全和原料、或生产中使用的大量溶剂介质进入了废水体系所引起的；（3）有毒有害物质多，精细化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的，如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等；（4）生物难降解物质多，B/C比低，可生化性差；（5）废水色度高。化工废水是一种比较难处理的废水。

层状双羟基复合金属氧化物（Layered Double Hydroxides，简称LDH），又称水滑石，是一类重要的无机功能材料。其独特的层状结构及层板元素和层间阴离子的可调变性受到人们的广泛关注，经离子交换向层间引入新的客体阴离子可使层状结构和组成产生相应的变化，因而可以制备一大类具有特殊性质的功能材料。水滑石材料属于阴离子型层状化合物。层状化合物是指具有层状结构、层间离子具有可交换性的一类化合物，利用层状化合物主体在强极性分子作用下所具有的可插层性和层间离子的可交换性，将一些功能性客体物质引入层间空隙并将层板距离撑开从而形成层柱化合物。

水滑石化学结构通式为：[M²⁺_1-xM³⁺x(OH)₂]^x+[(A^n-)_x/n·mH₂O]，其中M²⁺为Mg²⁺，Ni²⁺，Mn²⁺，Zn²⁺，Ca²⁺，Fe²⁺，Cu²⁺等二价金属阴离子；M³⁺为Al³⁺，Cr³⁺，Fe³⁺，Co³⁺等三价金属阴离子；A^n-为阴离子，如CO₃^2-，NO₃^-，Cl^-，OH^-，SO₄^2-，PO₄^3-，C₆H₄(COO)₂^2-等无机和有机离子以及络合离子，当层间无机阴离子不同，水滑石的层间距不同，同时在水滑石吸附污染物之后，层间距也会增大，以容纳更多的污染物。

目前常用的有机水滑石的合成主要有以下几个方法：共沉淀法，焙烧复原法和离子交换法。

共沉淀法，虽然是一步合成，但由于合成过程中易于受空气中二氧化碳的污染而必须严格避免CO₂的参与，反应条件苛刻，而且需要很长的晶化时间，不利于工业化推广和应用。

焙烧复原法，利用LDHs的“记忆效应”，层柱结构得以重建，有机阴离子进入层间，得到有机阴离子柱撑水滑石。由于水滑石的结构只能部分恢复，用焙烧复原法很难得到纯的晶相结构。此外，这一方法需要对水滑石前体进行高温焙烧以及后续阶段中严格的N₂保护等苛刻的反应条件，给实际应用带来了不便。