[发明专利]一种去除废水中阴离子表面活性剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除废水中阴离子表面活性剂的方法。具体讲，涉及一种被阴离子型表面活性剂例如十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠等阴离子型表面活性剂中的一种或多种阴离子型表面活性剂所污染的废水的治理方法。

背景技术

目前常用的治理此类废水的方法主要有混凝沉淀法、活性炭吸附法、泡沫分离法、膜法、催化氧化、微电解法和生物法等。这些方法在治理此类废水时虽然都有不同程度的应用，但都存在一定的局限性，需要进一步改进：混凝沉淀法是较常用的一种方法，常用的混凝剂有铁盐、铝盐和有机聚合物类，但由于会产生大量的废渣和污泥，容易造成二次污染；活性炭吸附法在常温下对表面活性剂有较好的吸附效果，但活性炭再生能耗大，且再生后吸附能力会有不同程度的降低，限制了它的应用；泡沫分离法利用表面活性剂尤其是阴离子表面活性剂易产生泡沫的特点，通过气体吸附将它和水分离，由于需要大量暴气，故能耗高，固定设备投资较大；膜分离法是主要利用膜的透过性能，达到分离混合物(如溶液)中离子、分子以及某些微粒的目的，但是，膜价昂贵、膜容易堵塞、对废水的预处理要求较高是其主要缺点。催化氧化法是对传统化学氧化法的改进与强化，但设备投资大、能量消耗过高、运行成本高，不适于大量推广应用。微电解法适用于难降解的工业废水的预处理，但是此法电耗大，且水解加剧时导致大量气泡的生成，影响电解去除率。生物法可直接处理偏碱性的表面活性剂废水，但处理周期长，且废水中含有的有毒物质会严重降低处理效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种去除废水中阴离子表面活性剂的方法，不但处理设备简单、能量消耗低，而且具有吸附速度快、吸附剂可再生循环使用和处理费用低等优点。

本发明的技术方案是：采用酸化处理一过滤一纤维素固载壳聚糖吸附工艺处理被十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠等阴离子型表面活性剂污染的废水。

一种去除废水中阴离子表面活性剂的方法，其特点是：废水采用酸化处理-过滤-纤维素固载壳聚糖吸附工艺。

纤维素固载壳聚糖是将壳聚糖先溶解在酸性水溶液中，然后用碱调节溶液至弱碱性，让壳聚糖在纤维素上析出而制成的吸附材料，吸附材料中壳聚糖含量为1-6％，用二根直径相同的聚氯乙烯管串联，每根管中放入纤维素固载壳聚糖吸附剂构成复合吸附柱。

治理方法为：废水中加入酸性水溶液，调节废水pH至5±0.5，静置、过滤，然后处理液用纤维素固载壳聚糖吸附柱吸附，吸附饱和后纤维素固载壳聚糖可用碱性水溶液淋洗再生。

所述的酸性水溶液为无机酸水溶液和乙酸水溶液，可以列举的无机酸水溶液有盐酸水溶液、硫酸水溶液、硝酸水溶液、磷酸水溶液。

所述的碱为无机碱或碱性氧化物及碱性无机盐，可以列举的无机碱有氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化钙及氢氧化镁，可以列举的碱性氧化物有氧化钙或氧化镁，可以列举的碱性无机盐有碳酸钾或碳酸钠。

本发明采用纤维素固载壳聚糖处理含阴离子表面活性剂的废水，首先调节废水的酸度到pH5±0.5，这是因为壳聚糖结构单元的氨基，在pH＜6.5时，具有较高电荷密度，能有效吸附在水中的负电荷微粒。过滤则是为了分离废水中的不溶物，降低复合吸附剂的处理负荷并防止吸附柱堵塞。过滤之后的废水再通入吸附柱进行处理。

采用静态吸附法，考察了溶液酸度对纤维素固载壳聚糖吸附剂饱和吸附容量的影响。不同表面活性剂定量吸附允许酸度各不相同，在近中性(pH5～7)溶液中吸附剂对所试表面活性剂的吸附能力最大。这是由于这些阴离子表面活性剂都含有磺酸基团(R-SO₃^-)，在弱酸性条件下，壳聚糖分子结构上的氨基与氢离子形成带一个正电荷的铵离子基团(CS-NH₃⁺)，它与R-SO₃^-发生缔合反应，生成缔合物。在碱性介质中氢离子浓度降低，壳聚糖分子结构上的氨基与氢离子的结合受到抑制而失去活性。

吸附操作条件-吸附温度、流速对复合吸附剂的饱和吸附量及水中表面活性剂去除率的影响不大，室温下，流速8L/min，纤维素固载壳聚糖吸附剂对所试表面活性剂(SDBS)的饱和吸附量大于0.4mol/kg，动态吸附试验绘制的穿透曲线表明纤维素固载壳聚糖吸附剂的实际工作吸附量大于0.2mol/kg。