[发明专利]一种聚乙烯醇废水处理剂及其用于处理废水的方法

说明书

本发明属于至少有一个物理处理步骤的废水的多级处理装置技术领域，具体涉及一种聚乙烯醇废水处理剂。所述聚乙烯醇废水处理剂包括处理剂A和处理剂B，所述处理剂A为聚丙烯酰胺溶液，所述处理剂B为含有硫酸钠、氯化钙和碳酸钾的溶液或含有硫酸钠和磷酸盐的溶液。该处理剂能够处理高浓度聚乙烯醇废水，且采用该处理剂处理聚乙烯醇废水，易于实现工业化生产，且稳定性好。

技术领域

本发明属于至少有一个物理处理步骤的废水的多级处理装置技术领域，具体涉及一种聚乙烯醇废水处理剂及其用于处理废水的方法。

背景技术

聚乙烯醇是目前发现的唯一具有优异水溶性且无毒的有机聚合物，广泛用于纺织浆料，刺绣水溶性无纺布，维纶纤维，造纸，涂料，胶黏剂，食品，医药等领域。但是，由于其具有优异的水溶性，聚乙烯醇在使用过程中会产生大量聚乙烯醇废水。其中，又以纺织和刺绣行业情况最为突出，产生的聚乙烯醇废水不仅量大，而且浓度高。然而，聚乙烯醇是典型的难降解有机物，排入自然水体后会形成大量泡沫和累积，不利于自然水体复氧，形成严重污染。

在国家环保压力越来越大的背景下，很多纺织行业企业开始转用性能较次但易降解的淀粉类浆料，这不仅影响了纺织业产品质量，对上游聚乙烯醇类产品供应企业也形成了巨大挑战。据市场调研，目前，我国国内聚乙烯醇水溶纤维和纺织浆料用聚乙烯醇产品的市场容量约为两万吨。再加上其他聚乙烯醇相关产品的生产使用，其市场容量之大更是难以估量。

目前，聚乙烯醇废水的处理方法较多，有生化法、吸附法、盐析法、湿式催化氧化法、光催化氧化法、Fenton氧化法、微波辐射法、臭氧氧化等，但具有实用意义的工程实施上的聚乙烯醇废水处理的系统及方法较少，尤其缺少絮凝析出等物理方法处理聚乙烯醇废水的相关系统及方法。上述方法中，除生化法外，其他方法因处理费用高、技术难度高或投资高等原因无法实现工业化。

文献中，也有关于聚乙烯醇废水处理的相关报道。如公开号为CN104529072A的发明专利公开了一种聚乙烯醇废水处理系统，包括：依次连接的预处理单元、生化处理单元和深度处理单元，预处理单元设有进水口，深度处理单元设有出水口；其中，预处理单元包括：依次连接的格栅渠、集水池、调节池和中和地；生化处理单元包括：依次连接的水解酸化池、MBBR池和二沉池；深度处理单元包括：依次连接的曝气生物滤池、机械加速澄清池、砂滤池和消毒水池。该系统能实现对PVA生产废水进行特定方式的预处理生化处理深度处理的综合处理，实现了难降解有机污染物的降解，减少了药剂和能源的消耗，节省了运行费用，处理后废水满足回用要求。但是，该系统无法处理聚乙烯醇所形成COD在200-500ppm以上的高浓度聚乙烯醇废水；且长期处理聚乙烯醇废水浓度较高，生化处理的活性污泥会失活。公开号为CN106311125A的发明专利公开了一种氧化锰/氧化铝复合材料在聚乙烯醇处理方面的应用，其通过Mn_xO_y/γAl₂0₃复合材料对聚乙烯醇水溶液进行吸附处理或催化降解处理，同步实现了聚乙烯醇的吸附处理及催化降解处理。但是，该方法为吸附催化反应，催化剂的使用需不断再生，对设备和操作人员的要求较高，成本较高，难以实现工业化生产推广。公开号为CN105540818A的发明专利公开了一种过氧化氢催化氧化聚乙烯醇废水的处理方法，A.向聚乙烯醇废水中加入酸溶液调节其pH为2.0-6.0；B.向第一步调节pH值后的聚乙烯醇废水中加入过氧化氢溶液和催化剂，在搅拌条件下降解聚乙烯醇废水，从而实现聚乙烯醇废水的处理；处理过程在常压进行，反应温度为50-80℃；其中，过氧化氢溶液质量浓度为20％-40％；过氧化氢与废水中聚乙烯醇质量比为1.5-30；所述催化剂由活性炭载体和载体表面的活性组分构成；其中活性炭颗粒大小为8-50目，活性组分为过渡金属及其氧化物，活性组分在催化剂中的质量含量为0.05％-8％，催化剂按在废水中浓度为0.5-2.5g/L进行投加。其废水中COD的去除率达90％以上，大部分的聚乙烯醇可以被去除。但是该方法不能够很好处理聚乙烯醇所形成COD在5000-10000ppm以上的高浓度聚乙烯醇废水；且对设备和操作人员的要求较高，难以实现工业化生产，成本较高，且由于废水COD变化对PH、过氧化氢溶液和催化剂投加量等操作要求较高而使处理效果不稳定，如催化剂加多，则水体颜色发黄，色度超标；COD变大催化剂加少了，处理不下来。同样，过氧化氢溶液的量也需要根据废水COD不断变化。