[发明专利]废水中表面活性剂的回收工艺

说明书

技术领域

本发明属于废弃资源回收再利用领域，具体涉及废水中表面活性剂的回收工艺。

技术背景

表面活性剂被称为“工业味精”，在国民生产生活的各个领域都有着广泛的应用。但表面活性剂一旦被使用后都会被直接排放到自然环境中，排放到自然环境中的表面活性剂容易起泡，隔绝水体与环境间的氧气交换，导致水体发臭。为了消除表面活性剂排放造成的环境问题，现在主要利用生化降解、高级氧化和膜处理技术来实现废水中表面活性剂的脱除。

但部分表面活性剂在自然降解过程中会产生对生态和人体具有严重危害的化合物，如烷基酚聚氧乙烯醚类，其在降解过程中产生的烷基酚是典型的环境雌激素。而表面活性剂的合成往往需要特殊的装备并消耗大量的资源，因此将其处理后直接排放到自然环境中也是一种严重的资源浪费。

而且相对于其他有机污染物，表面活性剂具有特殊的吸附性能，在膜分离时其能够改变膜的特性，降低分离效率，甚至导致膜的堵塞和失效，因此至今没有形成废水表面活性剂回收的可靠工艺。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供从废水中回收表面活性剂的工艺，解决现有方法处理表面活性剂废水成本高、难度大、资源浪费的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

废水中表面活性剂的回收工艺，包括以下步骤：

（1）向装有表面活性剂废水的混合搅拌罐中投加浮选材料，搅拌均匀后，将含有所述浮选材料的废水泵入气浮设备中，通过鼓泡使浮选材料随泡沫排出，经泡沫分离后，除去表面活性剂的水从气浮设备底部排出，经检测其COD_Cr降至10~40mg/L后外排；

其中，所述废水中表面活性剂的质量百分浓度在1.0%以下，所述浮选材料的投加量为1~10kg/吨；

所述表面活性剂为阴离子表面活性剂时，加入的浮选材料为表面带正电荷的微粒；

所述表面活性剂为阳离子表面活性剂时，加入的浮选材料为表面带负电荷的微粒；

所述表面活性剂为非离子表面活性剂时，加入的浮选材料为能够形成氢键和络合的微粒；

在气浮设备的泡沫出口，使用与泡沫中液体体积比为0.1~1:1的有机溶剂对分离出的泡沫进行喷淋洗脱，洗脱后的液体过滤，回收浮选材料以循环利用，滤液泵入静置分液罐中，静置2~12h进行分层；

或者将废水通过20~100nm的陶瓷平板膜过滤，过滤后的滤液可直接排放，在过滤的残夜体积比为（0.1-1:1）的有机溶剂，搅拌均匀后泵入静置分液罐中，静置2~12h进行分层；

或者将废水通过改性树脂铺设的吸附塔，脱除其中的表面活性剂后，使用有机溶剂进行洗脱，洗脱液泵入静置分液罐中，静置2~12h进行分层；

（2）将分层后的水相泵入闪蒸器，蒸发冷凝回收其中的有机溶剂并循环至静置分液罐中，去除有机溶剂后的水相循环至混合搅拌罐中，或者将去除有机溶剂后的水相通过改性树脂铺设的吸附塔，脱除其中的表面活性剂后，使用所述有机溶剂进行洗脱，洗脱液循环至静置分液罐中；

或者将分层后的水相通过20~100nm的陶瓷平板膜过滤，过滤后的水外排，滤液循环至混合搅拌罐中；

（3）将静置罐中分层后的有机相泵入蒸馏器中，蒸发并冷凝回收有机溶剂以循环利用，剩下的即为回收得到的表面活性剂。

使用本发明方法处理废水前，先对废水成分进行分析，确定废水中表面活性剂的种类和浓度，对于表面活性剂浓度小于1.0%的低浓度表面活性剂废水，可直接使用本发明方法进行处理，先将废水提浓，再提取其中的表面活性剂，废水经本发明步骤（1）泡沫分离后，泡沫中表面活性剂的含量在3~15%之间，其中气浮设备可选择蛋白分离器。

对于表面活性剂浓度大于1%的高浓度表面活性剂废水，先利用有机溶剂进行提取，回收有机相中的表面活性剂，剩下的水相经提浓后再外排，具体步骤如下：

（a）先加入与废水体积比为0.1~1:1的有机溶剂，于混合搅拌罐中搅拌均匀后泵入静置分液罐中，静置2~12h进行分层；

（b）将静置罐中分层后的水层泵入闪蒸器，蒸发冷凝回收其中的有机溶剂并循环至静置分液罐中，去除有机溶剂后的水层循环至混合搅拌罐中，按照所述的步骤（1）、（2）和（3）进行处理；

或者将上述去除有机溶剂后的水层通过改性树脂铺设的吸附塔，脱除其中的表面活性剂后，使用所述有机溶剂进行洗脱，洗脱液循环至步骤（a）静置分液罐中；