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
技術領域：
本發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 通過電化學和自由基的氧化機理，能夠有效地將氨基改性聚合硅氧烷高聚物斷鏈和解聚， 降解為小分子有機物或徹底氧化去除，適用于高聚難降解有機廢水的處理和預處理。
背景技術：
氨基改性聚合硅氧烷高聚物俗稱氨基硅油，是一類優異的有機硅表面活性劑，在 我國有機硅生產中占有很大比重，已廣泛應用于紡織品后整理、日用化妝品、皮革、造紙、涂 料等行業。氨基改性聚合硅氧烷高聚物的側鏈較長，以叔碳結構為主，有明顯的位阻效應； 而且氨基改性聚合硅氧烷高聚物屬于大分子聚合物，實際應用中以微乳形態存在，因此難 以被微生物利用。生產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，會對周圍環境造成嚴重的污染，因此有效的氨基硅 油廢水物理化學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、 溶氣氣浮等傳統的物理方法；化學氧化法、電化學氧化法、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污染物，有 機物并無降解反應發生，不能提高廢水的可生化性。化學氧化技術雖然能有效地去除有機 物，提高廢水的可生化性，但是存在運行費用高、控制和管理難度大等缺點。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的 開發有非常重要的價值和意義。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，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，調節轉速為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，繼續攪拌30min后再加入IL自來水，攪拌均勻，用 質量百分比為50 %的H2SO4溶液或質量百分比為40 %的NaOH溶液調節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的流量進水6min，將質量比為1 2 2 1 的鐵屑和活性炭混合均勻后裝入微電解反應槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為 1 2，靜態反應60 120min ；3) Fenton 強化段經微電解反應槽處理后的出水通過水泵進入Fenton反應槽，用質量百分比為50%的H2SO4溶液或質量百分比為40%的NaOH溶液調節Fenton反應體系pH為2 4，加 入1. O 6. Og的FeSO4 ·7Η20，開啟攪拌器，轉速為250r/min，加入2 15mL的質量百分比 為30%的H2O2溶液，反應60 120min ；暫停攪拌，繼續調節反應體系的pH至8 10，沉淀， 出水。本發明依據羥基自由基的高級氧化原理，采用Fenton強化Fe-C微電解技術，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。本發明提供的氨基改性聚合硅氧烷 高聚物物化預處理技術方法具有成本低、效率高、效果好等優勢。
附圖是針對氨基改性聚合硅氧烷高聚物物化預處理技術方法的工藝流程圖。
具體實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，調節轉速為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，繼續攪拌30min后再加入IL自來水，攪拌均勻，用 質量百分比為50 %的H2SO4溶液或質量百分比為40 %的NaOH溶液調節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的流量進水6min，將質量比為1 2 2 1 的鐵屑和活性炭混合均勻后裝入微電解反應槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為 1 2，靜態反應60 120min ；3) Fenton 強化段經微電解反應槽處理后的出水通過水泵進入Fenton反應槽，用質量百分比為 50%的H2SO4溶液或質量百分比為40%的NaOH溶液調節Fenton反應體系pH為2 4，加 入1. O 6. Og的FeSO4 ·7Η20，開啟攪拌器，轉速為250r/min，加入2 15mL的質量百分比 為30%的H2O2溶液，反應60 120min ；暫停攪拌，繼續調節反應體系的pH至8 10，沉淀， 出水。實施例11)廢水配置配水槽中倒入IL自來水，開啟攪拌器，調節轉速為lOOr/min，邊攪拌邊加入8g濃 縮含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，繼續攪拌30min后再加入IL自來水，攪拌均勻，用質量百 分比為50%的H2SO4溶液或質量百分比為40%的NaOH溶液調節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的流量進水6min，將質量比為1 2的鐵屑和活 性炭混合均勻后裝入微電解反應槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為1 2，靜態 反應60min ；3) Fenton 強化段
經微電解反應槽處理后的出水通過水泵進入Fenton反應槽，用質量百分比為 50 %的H2SO4溶液或質量百分比為40 %的NaOH溶液調節Fenton反應體系pH為2. 09，加入 1. 12g的FeSO4 · 7H20，開啟攪拌器，轉速為250r/min，加入4. 8mL的質量百分比為30%的 H2O2溶液，反應60min ；暫停攪拌，繼續調節反應體系的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，Fe-C微電解 出水COD為652mg/L，Fenton反應槽出水COD為435mg/L，整個系統的COD去除效率為79%。
實施例21)廢水配置配水槽中倒入IL自來水，開啟攪拌器，調節轉速為lOOr/min，邊攪拌邊加入8g濃 縮含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，繼續攪拌30min后再加入IL自來水，攪拌均勻，用質量百 分比為50 %的H2SO4溶液或質量百分比為40 %的NaOH溶液調節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的流量進水6min，將質量比為1 1的鐵屑和活 性炭混合均勻后裝入微電解反應槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為1 2，靜態 反應60min ；3) Fenton 強化段經微電解反應槽處理后的出水通過水泵進入Fenton反應槽，用質量百分比為 50 %的H2SO4溶液或質量百分比為40 %的NaOH溶液調節Fenton反應體系pH為3. 02，加入 1. 12g的FeSO4 · 7H20，開啟攪拌器，轉速為250r/min，加入4. 8mL的質量百分比為30%的 H2O2溶液，反應60min ；暫停攪拌，繼續調節反應體系的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，Fe-C微電解 出水COD為781mg/L，Fenton反應槽出水COD為519mg/L，整個系統的COD去除效率為67%。實施例31)廢水配置配水槽中倒入IL自來水，開啟攪拌器，調節轉速為lOOr/min，邊攪拌邊加入16g濃 縮含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，繼續攪拌30min后再加入IL自來水，攪拌均勻，用質量百 分比為50%的H2SO4溶液或質量百分比為40%的NaOH溶液調節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的流量進水6min，將質量比為1 1的鐵屑和活 性炭混合均勻后裝入微電解反應槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為1 2，靜態 反應90min ；3) Fenton 強化段經微電解反應槽處理后的出水通過水泵進入Fenton反應槽，用質量百分比為 50 %的H2SO4溶液或質量百分比為40 %的NaOH溶液調節Fenton反應體系pH為2. 38，加入 3. 88g的FeSO4 · 7H20，開啟攪拌器，轉速為250r/min，加入9. 6mL的質量百分比為30%的 H2O2溶液，反應90min ；暫停攪拌，繼續調節反應體系的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，Fe-C微電解出水COD為1845mg/L，Fenton反應槽出水COD為509mg/L，整個系統的COD去除效率為 83%。實施例41)廢水配置配水槽中倒入IL自來水，開啟攪拌器，調節轉速為lOOr/min，邊攪拌邊加入16g濃 縮含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，繼續攪拌30min后再加入IL自來水，攪拌均勻，用質量百 分比為50%的H2SO4溶液或質量百分比為40%的NaOH溶液調節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的流量進水6min，將質量比為2 1的鐵屑和活 性炭混合均勻后裝入微電解反應槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為1 2，靜態 反應 120min ；3) Fenton 強化段經微電解反應槽處理后的出水通過水泵進入Fenton反應槽，用質量百分比為 50 %的H2SO4溶液或質量百分比為40 %的NaOH溶液調節Fenton反應體系pH為3. 01，加入 3. 88g的FeSO4 · 7H20，開啟攪拌器，轉速為250r/min，加入9. 6mL的質量百分比為30%的 H2O2溶液，反應120min ；暫停攪拌，繼續調節反應體系的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，Fe-C微電 解出水COD為2013mg/L，Fenton反應槽出水COD為790mg/L，整個系統的COD去除效率為 73%。實施例51)廢水配置配水槽中倒入IL自來水，開啟攪拌器，調節轉速為lOOr/min，邊攪拌邊加入30g濃 縮含氨基改性聚合硅氧烷高聚物，繼續攪拌30min后再加入IL自來水，攪拌均勻，用質量百 分比為50%的H2SO4溶液或質量百分比為40%的NaOH溶液調節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的流量進水6min，將質量比為1 1的鐵屑和活 性炭混合均勻后裝入微電解反應槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為1 2，靜態 反應90min ；3) Fenton 強化段經微電解反應槽處理后的出水通過水泵進入Fenton反應槽，用質量百分比為 50 %的H2SO4溶液或質量百分比為40 %的NaOH溶液調節Fenton反應體系pH為2. 05，加入 3. 88g的FeSO4 · 7H20，開啟攪拌器，轉速為250r/min，加入9. 6mL的質量百分比為30%的 H2O2溶液，反應90min ；暫停攪拌，繼續調節反應體系的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，Fe-C微電 解出水COD為309lmg/L，Fenton反應槽出水COD為1530mg/L，整個系統的COD去除效率為 69%。
權利要求
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，調節轉速為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，繼續攪拌30min后再加入1L自來水，攪拌均勻，用質量百分比為50％的H2SO4溶液或質量百分比為40％的NaOH溶液調節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的流量進水6min，將質量比為1∶2～2∶1的鐵屑和活性炭混合均勻后裝入微電解反應槽，鐵碳混合物的體積1L，控制固液體積比為1∶2，靜態反應60～120min；3)Fenton強化段經微電解反應槽處理后的出水通過水泵進入Fenton反應槽，用質量百分比為50％的H2SO4溶液或質量百分比為40％的NaOH溶液調節Fenton反應體系pH為2～4，加入1.0～6.0g的FeSO4·7H2O，開啟攪拌器，轉速為250r/min，加入2～15mL的質量百分比為30％的H2O2溶液，反應60～120min；暫停攪拌，繼續調節反應體系的pH至8～10，沉淀，出水。
全文摘要
本發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，調節酸度；利用微電解降解原理，使大分子有機物在Fe-C微電解反應器中斷鏈降解；利用Fenton反應槽進行外循環預處理，強化聚合物斷鏈和解聚反應過程；通過Fenton強化Fe-C微電解技術使廢水中大分子有機物降解為小分子有機物，提高后續可生化處理性能。本發明依據羥基自由基的高級氧化機理，采用Fenton強化Fe-C微電解技術，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。本發明提供的氨基改性聚合硅氧烷高聚物處理技術方法具有低成本、高效率等優勢。
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 優先權日2010年4月30日
發明者余華東, 杜平, 楊尚源, 陳英旭 申請人:浙江大學