[发明专利]一种天然橡胶加工废水的组合技术处理方法

说明书

1、技术领域

本发明包括天然橡胶加工废水的混凝、CMAS、UV/纳米TiO₂光催化氧化处理技术，为环境 科学与工程领域的水污染控制治理技术。

2、背景技术

目前，国内外天然橡胶加工废水(下简称橡胶废水)的处理方法都以生物法为主体，以 氧化塘(厌氧、好氧、兼性)、厌氧、好氧为三大处理方法。国内对橡胶废水的处理主要有以 下几种。氧化塘自然曝气氧化法、厌氧—氧化塘自然曝气法、氧化塘—活性污泥机械强制曝 气法、厌氧—活性污泥机械强制曝气氧化法、乳清循环使用+UASB法、水生生物法等。

它们的缺点是占地面积大，处理时间长，涉及厌氧的有恶臭产生，也未包含带有资源化残 胶性质的预处理。

3、发明内容

为了克服橡胶废水处理上时长、恶臭、占地面积大的缺点，本发明将混凝、CMAS、UV/TiO₂光催化氧化技术分步依次应用于橡胶废水的处理。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

(1)将混凝技术应用于橡胶废水预处理

筛选出三氯化铁(FeCl₃)作为混凝剂，以聚丙烯酰胺(PAM)做助凝剂。通过两者的合 适比例搭配可以去除橡胶废水(水质见表1)40％-45％的CODcr、82％-85％的浊度，最优去 除率为45.6％、87.1％。去除后可在固液分离后的沉降絮凝体中回收橡胶颗粒/胶乳(残胶)。 (向絮凝体中加入盐酸，盐酸与絮凝体发生反应，反应后剩余不溶物，从不溶物中回收残余 橡胶)；若利用聚合氯化铝作为混凝剂、聚丙烯酰胺作助凝剂，处理后废水CODcr、SS浓度 降低幅度虽较FeCl₃作混凝剂、聚丙烯酰胺作助凝剂时小，但絮凝体更利于残胶回收。

                   表1  混凝处理实验用水水质

(2)利用塔式曝气实验装置(见附图)进行完全混合活性污泥法(CMAS)处理

经过(1)中预处理的橡胶废水(水质见表2)进行CMAS处理，通过调整处理的水力停 留时间(HRT)为10h，实验装置对废水的处理效果最佳，COD的去除率为83.9％，SS的去 除率为81.4％。再调整装置中的最适溶解氧浓度为1.1mg/L，此时COD、SS的去除率达到最 大，为87.1％、83.2％。

                表2  CMAS处理所用废水水质/mg.L^-1

(3)利用UV/纳米TiO₂光催化氧化技术进行主体处理

鉴于UV/纳米TiO₂光催化氧化技术良好的脱氮效果以及在高浓度有机废水上的高效处理 效果，利用它进行主体脱氨氮处理，再去除剩余CODcr、SS。实验废水为CMAS处理后的橡 胶废水。具体水质见表4。在第一阶段的脱氨氮处理中，在最佳条件(pH＝9.2，TiO₂用量＝3.000g， 反应时间＝3h)下的去除率为68.1％(达标)，此条件下COD最优去除率为25.4％，SS最佳去除 率为4.1％。

第二阶段去除剩余CODcr、SS，在最佳条件(pH＝3.2，TiO₂用量＝3.000g，反应时间＝2.5h) 下对剩余CODcr的去除率为69.2％，仅仅满足调节pH在3.29时，SS的去除率已为71.3％(达标)。

                   表3  光催化脱氮研究所用水质/mg.L^-1

本发明的有益效果是，可以将橡胶废水达标(NY687-2003)处理，而且与2中传统处理相 比，具有反应时间大大缩短(处理时间20h左右)、处理效率高、无恶臭产生、出水资源化利 用(无需污泥处理)、占地面积小(塔式装置空间利用率高)等优点，且有充分利用海南丰富 的清洁光能源和钛矿资源的应用前景。

4、附图说明

塔式曝气装置为有机玻璃制成，装有液体流量计和气体流量计。塔体直径300mm，总高 度3500mm，有效高度3200mm，装置设置10个采样管，呈轴对称分布，以监测溶解氧浓度 和水质。塔式曝气试验装置示意图如附图。图中，1.采样管，2.配水，3.出水，4.曝气管，5.进水管，6. 排泥管。