PVA(聚乙烯醇)廢水,你知道怎么處理嗎?超濾膜濃縮+鹽析
摘要:含有PVA0.5-1%左右的退漿廢水先經(jīng)過(guò)超濾膜濃縮到8-10%,高溫透過(guò)水回用,濃縮液采用鹽析法處理。效果非常顯著(zhù)。
正文:
聚乙烯醇,是目前發(fā)現的高聚物中唯一具有水活性的有機高分子化合物。因其具有強力的黏結性、氣體阻隔性、耐磨性,及易與其他漿料相容的良好化學(xué)、物理性能,從20世紀40年代起便開(kāi)始作為漿料應用于紡織、造紙、化工等行業(yè),被作為紡織行業(yè)的上漿劑,建筑行業(yè)的涂料、黏結劑,化工行業(yè)的乳化劑、分散劑,醫藥行業(yè)的潤滑劑,造紙行業(yè)的粘合劑及土壤的改良劑而廣泛應用。
但含有PVA的工業(yè)廢水,具有COD值高,可生化性差等特點(diǎn),倘若排入水體,因其具有較大的表面活性使得接納的水體產(chǎn)生大量泡沫,不利于水體復氧,而且還會(huì )促進(jìn)水體沉積物中重金屬的遷移釋放,破壞水體環(huán)境。
據統計,我國僅紡織漿料耗用的PVA量就在25萬(wàn)噸以上,每年產(chǎn)生的退漿廢水達2500多萬(wàn)噸,對環(huán)境造成巨大的壓力。由于PVA的BOD5/CODCr值<0.1,使退漿廢水的可生化性大大降低,增加了處理難度。
國內外學(xué)者對含PVA工業(yè)廢水的處理,做了大量的研究,并取得了一批重要的科研成果。在這些研究中,對PVA廢水的處理方法大致可劃分為三類(lèi),即物理法,化學(xué)法和生物法。
膜分離法?
膜分離技術(shù)通過(guò)對廢水中污染物的分離、濃縮、回收達到凈化污水的目的,主要有微濾、超濾、納濾和反滲透。膜分離法具有節能、無(wú)相變、操作簡(jiǎn)便、設備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),且能回收可再利用物質(zhì),已被證實(shí)在印染廢水處理方面是切實(shí)可行的。
退漿廢水中的PVA漿料若能回收利用,可節省資源和成本,創(chuàng )造經(jīng)濟效益,還能減輕廢水處理的難度和減少排放量。微濾和超濾是基于篩分機理進(jìn)行分離的,可以截留退漿廢水中的懸浮粒子和大分子,但對水中的離子起不到分離的效果。在超濾過(guò)程中,液體在壓力推動(dòng)下流經(jīng)膜表面,小于膜孔的小分子溶質(zhì)及水透過(guò)水膜成為凈化液,PVA等大于膜孔的物質(zhì)被截留,以濃縮液形式排出,調整PVA濃縮液至合適的濃度后可重新用于退漿,凈化液也可回用于退漿。
膜分離技術(shù)是一種清潔生產(chǎn)技術(shù),具有很好的環(huán)境和經(jīng)濟效益,但我國膜技術(shù)應用水平與世界先進(jìn)水平尚有差距,急需開(kāi)發(fā)高效分離膜和大型膜組器件。目前各種膜的性能尚不穩定,膜孔易堵塞,膜系統成本高,使用壽命短。故如何選取合適的膜、提高膜的性能、控制膜污染并降低成本是此法被廣泛推行的關(guān)鍵。
采用卷式膜超濾裝置可以從聚乙烯醇退漿廢水中回收PVA試驗。結果表明,該方法是可行的??刂屏弦簻囟仍?0-80℃,操作壓力為0.4-0.6MPa條件下,可使濃度0.5%-1.0%的聚乙烯醇廢水濃縮至10.0%,聚乙烯醇的去除率在95%以上,回收的聚乙烯醇漿料經(jīng)調配后,可回用于生產(chǎn),滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝上的要求。鄭輝東等針對紡織印染廠(chǎng)排放的含PVA退漿皮水,利用中空纖維超濾膜實(shí)驗裝置對其進(jìn)行處理試驗。結果表明,處理后的廢水達到中水標準,可以循環(huán)使用。
鹽析凝膠法?
在對PVA廢水的處理過(guò)程,可采用鹽析凝膠法進(jìn)行。即根據PVA特性,向廢水中投加鹽析劑硫酸鈉和膠凝劑硼砂,使得硼砂與PVA分子發(fā)生反應,形成PVA-硼砂雙二醇型結構,在Na+和SO42-的極性作用下,通過(guò)其強大的水和能力將大量的水吸附到周?chē)?,使得PVA脫水從廢水中析出。
采用鹽析法退漿廢水中的聚乙烯醇進(jìn)行回收試驗,結果表明,當廢水中PVA濃度為12g/L時(shí),硫酸鈉和硼砂用量分別為14g/L和1.4g/L,控制反應時(shí)間20min,反應溫度50℃,溶液初始pH為8.5~9.5,PVA回收率大于90%。
采用化學(xué)凝結法對紡織印染退漿廢水中的聚乙烯醇進(jìn)行處理回收,成功地進(jìn)行了生產(chǎn)性規?;厥諒U水中的PVA,PVA回收率和COD去除率均達80%左右。
采用凝結法對退漿廢水中的PVA進(jìn)行回收研究。結果表明,PVA間歇反應回收率可達90%,在此基礎上,實(shí)現了PVA連續化回收工藝,回收率達80%。