CN107935236A - 一种含表面活性剂废水处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含表面活性剂废水处理的方法，包括如下步骤：表面活性剂废水的收集和检测；加入合适的吸附材料微粒，用吸附材料微粒吸附表面活性剂；泡沫浮选工艺，利用鼓泡装置在液面产生大量气泡，让附着目标表面活性剂的吸附材料微粒随气泡上浮，最后通过泡沫分离除去表面泡沫，以达到降低水体中表面活性剂浓度的目的。本发明的处理工艺具有设备简单，操作简便，所用材料也便宜易得，成本低廉，处理效果好等优点。

Description

一种含表面活性剂废水处理的方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种含表面活性剂废水处理的方法。
技术背景
表面活性剂是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。因具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等特殊的物化特征，在国民生产生活的各个领域都具有广泛应用。但含表面活性剂废水会在水面上产生大量不易消失的泡沫，造成水中的复氧速率和充氧程度的降低，使水质发臭。
对于含表面活性剂污水处理技术常有混凝法、催化氧化法、膜分离法、吸附法、泡沫分离法、生物降解和高级氧化法，但都存在一定的缺陷。如混凝法虽然处理废水效果好，成本低，工艺成熟，但其占地面积大，药剂用量大，并产生大量废渣与污泥；催化氧化中所使用的催化剂无法循环使用，成本较高，而且可能造成二次污染；生物法分离效果好，处理量大，无二次污染，但活性污泥的再生周期较长，连续处理较困难；膜分离法效率高，能耗小，过程简单，浓缩液可回收利用，但膜易污染，清洗困难，可再生能力弱，需要较多的资金定时对膜进行更换；吸附法的优点是速度快，稳定性好，出水质优，设备占地少，但是缺点是投资较大，吸附剂再生困难，预处理要求较高，不适用于量大、污染负荷高的废水处理；泡沫分离法具有操作简便、耗能低、处理效果好等特点，但泡沫法对表面活性剂废水的CODcr去除率不高。生物降解的效率较低而且有些表面活性剂如烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂在降解后壬基酚具有更大的危害，虽然高级氧化在表面活性剂废水的处理中具有较好的效果但运行的能耗较高。
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一种含表面活性剂废水处理的方法，解决了传统泡沫浮选法对表面活性剂废水中CODcr去除率不高的技术难题，使废水净化后水质能够达到国家排放标准。
实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种含表面活性剂废水处理的方法，首先利用吸附法，用吸附材料微粒吸附废水里的表面活性剂；其次借助泡沫浮选原理让吸附表面活性剂的吸附材料微粒在废水液面上富集；然后除去表面泡沫，从而降低废水CODcr，实现高效去除废水中表面活性剂的目的。
进一步，具体方法包括如下步骤：
1）将含表面活性剂质量百分浓度在1.0%以下的废水收集在集水池里；
2）向鼓泡装置中加入吸附材料微粒，并将上述废水抽入鼓泡装置，使吸附材料微粒在0~60℃下以0.3g/L~1g/L分散于废水中，通过吸入空气曝气1~2h；
3）经泡沫分离除去液面泡沫后，表面活性剂由于富集在液面致使内部的浓度较低，将该低浓度废水收集一部分进行检测，若是达到国家排放标准CODcr<40 mg/L，则直接排放，达不到排放标准则回流到鼓泡装置中继续处理。
其中，当表面活性剂为阳离子表面活性剂或者阴离子表面活性剂时，利用无机酸或无机碱调节鼓泡装置中废水体系的pH值，使上述吸附材料微粒表面带上与废水中表面活性剂相反的电荷； 所述无机酸为硫酸溶液，无机碱为氢氧化钠溶液。
进一步，步骤1）中所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂；所述阴离子表面活性剂包括脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐或磷酸酯盐；所述阳离子表面活性剂根据氮原子在分子中的位置不同分为胺盐、季铵盐和杂环型三聚氧乙烯醚磷酸三酯类；所述两性表面活性剂包括卵磷脂、椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基甜菜碱、椰油基咪唑啉、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠盐或 脂肪醇醚羧酸盐；所述非离子表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚类、椰油脂肪酸单乙醇酰胺类、椰油脂肪酸二乙醇酰胺类、 脂肪醇聚氧乙烯类、烷基糖苷类或羟基合成醇聚氧乙烯醚类。
其中，所述阴离子表面活性剂为硬脂酸盐、油酸盐、月桂酸盐、硫酸化蓖麻油盐、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠、椰子酰甲基牛磺酸钠、单烷基磷酸酯、双烷基磷酸酯、全氟辛酸铵或全氟辛基酸类化合物；所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲溴化铵、阳离子咪唑啉、烷基三甲基氯化铵或二硬脂基羟乙基甲基硫酸甲脂铵。
进一步，步骤1）中所述吸附材料微粒分为三类：第一类包括二氧化硅、碳酸钙、硫酸钙、活性炭微粒、磁铁矿粉、赤铁矿粉、二氧化钛、黏土矿、粉煤灰或磷矿尾矿粉，以及通过湿化学合成的四氧化铁、二氧化硅、氧化钛、氧化锌金属氧化物纳米微粒，通过调节废水体系的pH，使上述吸附材料微粒带上与表面活性剂相反电荷；第二类微粒包括表面被氨基或羧基修饰的二氧化硅、二氧化钛，以及聚苯乙烯树脂微粒、酚醛树脂微粒或密胺树脂微粒；第三类微粒包括未改性的聚苯乙烯树脂微粒、未改性的酚醛树脂微粒或未改性的密胺树脂微粒。
其中，步骤1）中所述的吸附材料微粒粒径在100nm-20000nm间；第二类微粒中氨基修饰的二氧化硅或二氧化钛微粒，通过在有机硅酸酯或有机钛酸酯水解制备二氧化硅或二氧化钛微粒的过程中，加入氨丙基三甲氧基硅烷和氨乙基三甲氧基硅烷得到；所述氨基修饰的有机树脂，利用浓硝酸和浓硫酸的混合酸将树脂球硝化后，再利用还原铁粉/无机酸、硫化碱法进行还原得到。
本发明对含表面活性剂废水处理主要包括吸附处理和泡沫浮选处理两个步骤：
吸附处理是利用表面活性剂的性质和吸附材料微粒本身表面的带电性使其发生吸附作用，使吸附材料微粒表面体现一定的憎水性；对于吸附材料微粒和表面活性剂，通过调节吸附材料微粒所处水溶液的pH，当pH高于吸附材料微粒的等电点时，吸附材料微粒表面带负电荷，易于吸附阳离子表面活性剂；当pH值低于吸附材料微粒的等电点时，吸附材料微粒表面带正电荷，易吸附阴离子表面活性剂；在中性水溶液中，吸附材料微粒表面易吸附负离子而带负电荷，所以易于吸附阳离子表面活性剂；对于非离子表面活性剂则要利用微粒与表面活性剂间的氢键将其吸附脱除。
泡沫浮选法是借助泡沫浮选原理，用气泡把附着表面活性剂的吸附材料微粒和液相主体分开，使其聚集在气液界面（气泡的表面）上，在液体主体上方形成泡沫层，通过泡沫分离，就可以达到浓缩表面活性物质（在泡沫层）和净化液相主体的目的，其中被浓缩表面活性物质也可以用于表面活性剂回收处理。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明根据泡沫浮选原理，结合吸附法和泡沫分离法两种技术对单纯的泡沫分离工艺进行改进，利用吸附材料微粒的高能表面充分吸附废水中表面活性剂，从而让吸附材料微粒表面疏水亲油，再通过鼓泡的方式，产生大量气液界面，吸附材料由于其表面疏水亲油的性质，很容易附着在气液界面随气泡一起上浮，最后通过泡沫分离除去表面泡沫，以达到降低水体中离子表面活性剂浓度的目的。
2、本发明针对现有技术的缺陷，开发一种将泡沫分离法和吸附法相结合的新型的表面活性剂的处理工艺，在气浮过程中利用合适的吸附材料微粒吸附表面活性剂，有效地提高了废水中表面活性剂的去除率，解决了传统泡沫浮选法对表面活性剂废水中CODcr去除率不高的技术难题，使废水净化后水质能够达到国家排放标准。
3、该工艺利用表面活性剂吸附在微粒表面，使吸附材料微粒界面具有一定的憎水性，易附着气泡，随着气泡上升，在液面形成泡沫，而不用添加传统浮选要用的捕集剂，避免了对水体产生二次污染。
4、该工艺所用装置和工艺流程简单，处理效果较好，运行成本低，且为表面活性剂的回收奠定了良好的基础，有利于大规模推广应用。
附图说明
图1为本发明含表面活性剂废水处理方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细说明。本实施案例在以本发明技术为前提下进行实施，现给出详细的实施方式和具体的操作过程，本发明的保护范围不限于以下的实施例。
以下实施例1~10的具体工艺流程见图1。
实施例1：以处理含十二烷基苯磺酸钠（SDBS）的废水处理为例。
SDBS是阴离子表面活性剂，其由于起泡性好、性能稳定，价格低廉等优势在工业生产和日常生活中被经常使用，并且它属于生物难降解物质，它的广泛使用使得水体环境造成了严重的污染。
称取一定量的SDBS于1000 mL烧杯中搅拌使其充分溶解，将溶液倒入集水池，取一定量的自来水于集水池中，配成质量分数为0.5%的SDBS溶液，使其混合均匀后留作模拟废水备用。
SDBS是阴离子表面活性剂使废水带有负电荷，在工艺中加入表面带正电荷的吸附材料微粒（例如碳酸钙等电点pH为9.5，因此当pH值低于9.5时带正电荷）。按0.5g/L投入3000目碳酸钙微粒加入到鼓泡装置，利用氢氧化钠溶液调节废水体系的pH值为8，通过离心泵将集水池里的废水抽进装有碳酸钙微粒的鼓泡装置，使碳酸钙微粒带正电荷。
鼓泡装置通过一个吸气阀将大量的空气吸入，并通过带孔的筛板形成气泡，在液面形成大量泡沫。碳酸钙微粒随气泡上浮，曝气2 h后经泡沫分离除去表面泡沫。此时，表面活性剂由于富集在液面致使内部的浓度较低，将该低浓度废水收集一部分进行检测，若是达到国家排放标准则直接排放，否则废水回流到鼓泡装置中继续处理，而表面除去的高浓度废水和其中的碳酸钙微粒经过沉淀池沉淀后过滤，得到滤渣，滤渣经过再生处理，使吸附材料碳酸钙微粒循环使用，滤液也可以作为提纯SDBS表面活性剂的原液。
实施例2：以处理含十二烷基硫酸钠（SDS）的废水处理为例。
SDS是阴离子表面活性剂，其由于具有良好的去污、乳化、和发泡性能，广泛用于洗涤剂和纺织工业，但是对人体具有微毒。
称取一定量的SDS于1000 mL烧杯中搅拌使其充分溶解，将溶液倒入集水池，取一定量的自来水于集水池中，配成质量分数为0.5%的SDS溶液，使其混合均匀后留作模拟废水备用。
SDS是阴离子表面活性剂使废水带有负电荷，在工艺中加入表面带正电荷的吸附材料微粒（例如碳酸钙等电点pH为9.5，因此当pH值低于9.5时带正电荷）。按0.5g/L投入3000目碳酸钙微粒加入到鼓泡装置，利用氢氧化钠溶液调节废水体系的pH值为8，通过离心泵将集水池里的废水抽进装有碳酸钙微粒的鼓泡装置，使碳酸钙微粒带正电荷。
鼓泡装置通过一个吸气阀将大量的空气吸入，并通过带孔的筛板形成气泡，在液面形成大量泡沫。碳酸钙微粒随气泡上浮，曝气2 h后经泡沫分离除去表面泡沫。此时，表面活性剂由于富集在液面致使内部的浓度较低，将该低浓度废水收集一部分进行检测，若是达到国家排放标准则直接排放，否则废水回流到鼓泡机中继续处理，而表面除去的高浓度废水和其中的碳酸钙微粒经过沉淀池沉淀后过滤，得到滤渣，滤渣经过再生处理，使吸附材料碳酸钙微粒循环使用，滤液也可以作为提纯SDS表面活性剂的原液。
实施例3：以处理含壬基酚聚氧乙烯醚 (NPEO)的废水处理为例。
NPEO是非离子表面活性剂，其被排放到环境中会迅速分解一种环境激素壬基酚（NP）。NP能模拟***，对生物的性发育产生影响，并且干扰生物的内分泌，对生殖***具有毒性。同时，壬基酚（NP）能通过食物链在生物体内不断蓄积，因此有研究表明，即使排放的浓度很低，也极具危害性。所以对于NPEO就不宜氧化降解处理应该分离回收处理。
称取一定量的NPEO于1000 mL烧杯中搅拌使其充分溶解，将溶液倒入集水池，取一定量的自来水于集水池中，配成质量分数为0.5%的NPEO溶液，使其混合均匀后留作模拟废水备用。
NPEO是非离子表面活性剂在废水没有正负电荷，按0.5g/L投入3000目XAD-4树脂微粒（聚苯乙烯树脂微粒）加入到鼓泡装置，通过离心泵将集水池里的废水抽进装有XAD-4树脂微粒的鼓泡装置。
鼓泡装置通过一个吸气阀将大量的空气吸入，并通过带孔的筛板形成气泡，在液面形成大量泡沫。树脂微粒随气泡上浮，曝气2 h后经泡沫分离除去表面泡沫。此时，表面活性剂由于富集在液面致使内部的浓度较低，将该低浓度废水收集一部分进行检测，若是达到国家排放标准则直接排放，否则废水回流到鼓泡机中继续处理，而表面除去的高浓度废水和其中的树脂微粒经过沉淀池沉淀后过滤，得到滤渣，滤渣经过再生处理，使吸附材料树脂微粒循环使用，滤液也可以作为提纯NPEO表面活性剂的原液。
实施例4:以处理含十六烷基三甲基氯化铵的废水处理为例。
十六烷基三甲基氯化铵是一种阳离子表面活性剂，化学稳定性好，耐热、耐光、耐压、耐强酸碱，具有良好的渗透、乳化、杀菌性能。十六烷基三甲基氯化铵用于沥青乳化、农药乳化剂、化妆品添加物。
称取一定量的十六烷基三甲基氯化铵于1000 mL烧杯中搅拌使其充分溶解，将溶液倒入集水池，取一定量的自来水于集水池中，配成质量分数为0.5%的十六烷基三甲基氯化铵溶液，使其混合均匀后留作模拟废水备用。
十六烷基三甲基氯化铵是阳离子表面活性剂使废水带有正电荷，在工艺中加入表面带负电荷的吸附材料微粒。按0.5g/L投入3000目羧基改性的聚苯乙烯微球加入到鼓泡装置，利用氢氧化钠溶液调节废水体系的pH值为8-9，通过离心泵将集水池里的废水抽进装有羧基改性的聚苯乙烯微球的鼓泡装置，使羧基改性的聚苯乙烯微球带负电荷。
鼓泡装置通过一个吸气阀将大量的空气吸入，并通过带孔的筛板形成气泡，在液面形成大量泡沫。羧基改性的聚苯乙烯微球随气泡上浮，曝气2 h后经泡沫分离除去表面泡沫。此时，表面活性剂由于富集在液面致使内部的浓度较低，将该低浓度废水收集一部分进行检测，若是达到国家排放标准则直接排放，否则废水回流到鼓泡装置中继续处理，而表面除去的高浓度废水和其中的聚苯乙烯微球经过沉淀池沉淀后过滤，得到滤渣，滤渣可以经过再生处理，使吸附材料碳聚苯乙烯微球循环使用，滤液可以蒸馏浓缩萃取提纯十六烷基三甲基氯化铵表面活性剂。
实施例5:以处理含十六烷基三甲溴化铵（CTAB）的废水处理为例。
CTAB是阳离子表面活性剂，主要用作纤维防水剂、染色助剂、杀菌剂及化学分析试剂等. 但是CTAB的广泛使用也带来CTAB废水的大量排放，严重危害人类健康和生态平衡。
称取一定量的CTAB于1000mL烧杯中搅拌使其充分溶解，将溶液倒入集水池，取一定量的自来水于集水池中，配成质量分数为0.5%的CTAB溶液使其混合均匀后留作模拟废水备用。
CTAB是阳离子表面活性剂使废水带有正电荷，在工艺中加入表面带负电荷的吸附材料微粒。按0.5g/L投入3000目活性炭微粒加入到鼓泡装置，利用氢氧化钠调节废水体系的pH=9.5，通过离心泵将集水池里的废水抽进装有活性炭微粒的鼓泡装置，使活性炭微粒带负电荷。
鼓泡装置通过一个吸气阀将大量的空气吸入，并通过带孔的筛板形成气泡，在液面形成大量泡沫。活性炭微粒随气泡上浮，曝气2 h后经泡沫分离除去表面泡沫。此时，表面活性剂由于富集在液面致使内部的浓度较低，将该低浓度废水收集一部分进行检测，若是达到国家排放标准则直接排放，否则废水回流到鼓泡机中继续处理，而表面除去的高浓度废水和其中的活性炭微粒经过沉淀池沉淀后过滤，得到滤渣，滤渣经过再生处理，使吸附材料碳酸钙微粒循环使用，滤液可以作为回收CTAB表面活性剂的原液。
实施例6:以处理含十二烷基磷酸酯单酯的废水处理为例。
十二烷基磷酸酯单酯是一种阴离子表面活性剂。作为去污剂广泛用于香皂、洗面奶等；作为防锈剂、润滑剂广泛用于金属加工业；作为抗静电剂应用于纺织行业。
称取一定量的十二烷基磷酸酯单于1000 mL烧杯中搅拌使其充分溶解，将溶液倒入集水池，取一定量的自来水于集水池中，配成质量分数为0.5%的十二烷基磷酸酯单溶液，使其混合均匀后留作模拟废水备用。
十二烷基磷酸酯单酯是阴离子表面活性剂使废水带有负电荷，在工艺中加入表面带正电荷的吸附材料微粒。按0.5g/L投入3000目氨基修饰的聚苯乙烯微球加入到鼓泡装置，利用硫酸溶液调节废水体系的pH值为5.5-6.5，通过离心泵将集水池里的废水抽进装有氨基修饰的聚苯乙烯微球的鼓泡装置，使氨基修饰的聚苯乙烯微球带正电荷。
鼓泡装置通过一个吸气阀将大量的空气吸入，并通过带孔的筛板形成气泡，在液面形成大量泡沫。氨基修饰的聚苯乙烯微球随气泡上浮，曝气2 h后经泡沫分离除去表面泡沫。此时，表面活性剂由于富集在液面致使内部的浓度较低，将该低浓度废水收集一部分进行检测，若是达到国家排放标准则直接排放，否则废水回流到鼓泡机中继续处理，而表面除去的高浓度废水和其中的氨基修饰聚苯乙烯微球经过沉淀池沉淀后过滤，得到滤渣，滤渣可以经过再生处理，使吸附材料氨基修饰聚苯乙烯微球循环使用，滤液可以蒸馏浓缩萃取提纯十二烷基磷酸酯单酯表面活性剂的原液。
实施例7:以处理含全氟辛酸铵(PFOA)的废水处理为例。
氟表面活性剂简称FSA，是以氟碳链为非极性基团的特种表面活性剂（阴离子表面活性剂），即以氟原子部分或全部取代碳氢链上的氢原子。相对于其他表面活性剂，氟碳表面活性剂最为显著的特点是:高效、稳定，即高表面活性，高热力学和化学稳定性。其中PFOA氟碳表面活性剂已经被证明是世界上最难降解的有机污染物之一，具有持久性、生物累积性、远距离迁移的可能性，对人类的健康和生存环境造成影响。PFOA通常是用于生产高效能氟聚合物时所不可或缺的加工助剂。这些高效能氟聚合物可被广泛应用于航空科技、运输、电子行业，以及厨具等民生用品。
称取一定量的PFOA于1000 mL烧杯中搅拌使其充分溶解，将溶液倒入集水池，取一定量的自来水于集水池中，配成质量分数为0.5%的PFOA溶液，使其混合均匀后留作模拟废水备用。
PFOA是阴离子表面活性剂使废水带有负电荷，在工艺中加入表面带正电荷的吸附材料微粒。按0.5g/L投入3000目粉煤灰加入到鼓泡装置，利用硫酸溶液调节废水体系的pH值至5.6-6.5之间，通过离心泵将集水池里的废水抽进装有粉煤灰微粒的鼓泡装置，使粉煤灰微粒带正电荷。
鼓泡装置通过一个吸气阀将大量的空气吸入，并通过带孔的筛板形成气泡，在液面形成大量泡沫。粉煤灰随气泡上浮，曝气2 h后经泡沫分离除去表面泡沫。此时，表面活性剂由于富集在液面致使内部的浓度较低，将该低浓度废水收集一部分进行检测，若是达到国家排放标准则直接排放，否则废水回流到鼓泡机中继续处理，而表面除去的高浓度废水和其中的粉煤灰经过沉淀池沉淀后过滤，得到滤渣，滤渣经过再生处理，使吸附材料粉煤灰微粒循环使用，滤液也可以作为提纯PFOA表面活性剂的原液。
实施例8:以处理含全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)的废水处理为例。
PFOS是阴离子表面活性剂，其是世界上最难降解的有机污染物之一，广泛应用于纺织品、地毯、纸、涂料、消防泡沫、影像材料、航空液压油等各个领域。由于PFOS具有遗传毒性、雄性生殖毒性、神经毒性、发育毒性和内分泌干扰作用等多种毒性，被认为是一类具有全身多器脏毒性的环境污染物，欧盟于2006年开始限制PFOS的销售和使用。
称取一定量的PFOS于1000 mL烧杯中搅拌使其充分溶解，将溶液倒入集水池，取一定量的自来水于集水池中，配成质量分数为0.5%的PFOS溶液，使其混合均匀后留作模拟废水备用。
PFOS是阴离子表面活性剂使废水带有负电荷，在工艺中加入表面带正电荷的吸附材料微粒。按0.5g/L投入3000目活性炭微粒加入到鼓泡装置，利用硫酸溶液调节废水体系的pH值至5.6-6.5之间，通过离心泵将集水池里的废水抽进装有活性炭微粒的鼓泡装置，使碳酸钙微粒带正电荷。
鼓泡装置通过一个吸气阀将大量的空气吸入，并通过带孔的筛板形成气泡，在液面形成大量泡沫。活性炭微粒随气泡上浮，曝气2 h后经泡沫分离除去表面泡沫。此时，表面活性剂由于富集在液面致使内部的浓度较低，将该低浓度废水收集一部分进行检测，若是达到国家排放标准则直接排放，否则废水回流到鼓泡机中继续处理，而表面除去的高浓度废水和其中的活性炭微粒经过沉淀池沉淀后过滤，得到滤渣，滤渣经过再生处理，使吸附材料活性炭微粒循环使用，滤液也可以作为提纯PFOS表面活性剂的原液。
实施例9：以处理含脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)的废水处理为例。
脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)，又称为聚氧乙烯脂肪醇醚，是非离子表面活性剂中发展最快、用量最大的品种，大量用于纺织印染行业和复配低泡液体洗涤剂。
称取一定量的AEO-7于1000 mL烧杯中搅拌使其充分溶解，将溶液倒入集水池，取一定量的自来水于集水池中，配成质量分数为0.5%的AEO-7溶液，使其混合均匀后留作模拟废水备用。
AEO-7是非离子表面活性剂在废水没有正负电荷，按0.5g/L投入3000目XAD-4树脂微粒（聚苯乙烯树脂微粒）加入到鼓泡装置，通过离心泵将集水池里的废水抽进装有XAD-4树脂微粒的鼓泡装置。
鼓泡装置通过一个吸气阀将大量的空气吸入，并通过带孔的筛板形成气泡，在液面形成大量泡沫。树脂微粒随气泡上浮，曝气2 h后经泡沫分离除去表面泡沫。此时，表面活性剂由于富集在液面致使内部的浓度较低，将该低浓度废水收集一部分进行检测，若是达到国家排放标准则直接排放，否则废水回流到鼓泡机中继续处理，而表面除去的高浓度废水和其中的树脂微粒经过沉淀池沉淀后过滤，得到滤渣，滤渣经过再生处理，使吸附材料树脂微粒循环使用，滤液也可以作为提纯AEO-7表面活性剂的原液。
实施例10:以处理含单烷基磷酸酯（MAP）的废水处理为例。
单烷基磷酸酯是一类重要的皮肤清洁产品，属于阴离子表面活性剂表，它具有丰富的发泡性和良好的乳化性等。
称取一定量的MAP于1000 mL烧杯中搅拌使其充分溶解，将溶液倒入集水池，取一定量的自来水于集水池中，配成质量分数为0.5%的MAP溶液，使其混合均匀后留作模拟废水备用。
MAP是阴离子表面活性剂使废水带有负电荷，在工艺中加入表面带正电荷的吸附材料微粒。按0.5g/L投入3000目氨基修饰的二氧化硅微球加入到鼓泡装置，利用硫酸溶液调节废水体系的pH值至5.6-6.5之间，通过离心泵将集水池里的废水抽进装有氨基修饰的二氧化硅微球的鼓泡装置，使氨基修饰的二氧化硅微球带正电荷。
鼓泡装置通过一个吸气阀将大量的空气吸入，并通过带孔的筛板形成气泡，在液面形成大量泡沫。氨基修饰的二氧化硅微球随气泡上浮，曝气2 h后经泡沫分离除去表面泡沫。此时，表面活性剂由于富集在液面致使内部的浓度较低，将该低浓度废水收集一部分进行检测，若是达到国家排放标准则直接排放，否则废水回流到鼓泡机中继续处理，而表面除去的高浓度废水和其中的氨基修饰的二氧化硅微球经过沉淀池沉淀后过滤，得到滤渣，滤渣经过再生处理，使吸附材料氨基修饰的二氧化硅微球循环使用，滤液也可以作为提纯MAP表面活性剂的原液。
本发明根据泡沫浮选原理，结合吸附法和泡沫分离法两种技术对单纯的泡沫分离工艺进行改进。利用固体吸附材料微粒的高能表面充分吸附废水中表面活性剂，从而让固体吸附材料微粒表面疏水亲油。再通过鼓泡的方式，产生大量气液界面。吸附材料由于其表面疏水亲油的性质，很容易附着在气液界面随气泡一起上浮。最后通过泡沫分离除去表面泡沫，以达到降低水体中阴离子表面活性剂浓度的目的。该废水处理工艺设备简单，操作简便，所用材料也便宜易得，成本低廉，设备占地面积小，对低浓度表面活性剂废水处理效果好。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种含表面活性剂废水处理的方法，其特征在于，首先利用吸附法，用吸附材料微粒吸附废水里的表面活性剂；其次借助泡沫浮选原理让吸附表面活性剂的吸附材料微粒在废水液面上富集；然后除去表面泡沫，从而降低废水CODCr，实现高效去除废水中表面活性剂的目的。
2.根据权利要求1所述含表面活性剂废水处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将含表面活性剂质量百分浓度在1%以下的废水收集在集水池里；
2）向鼓泡装置中加入吸附材料微粒，并将上述废水抽入鼓泡装置，使吸附材料微粒在0~60℃下以0.3g/L~1g/L分散于废水中，通过吸入空气曝气1~2h；
3）经泡沫分离后，表面活性剂由于富集在液面致使内部的浓度较低，将该低浓度废水收集一部分进行检测，若是达到国家排放标准CODcr<40mg/L，则直接排放，达不到排放标准则回流到鼓泡装置中继续处理。
3.根据权利要求2所述含表面活性剂废水处理的方法，其特征在于，步骤1）中所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂；所述阴离子表面活性剂包括脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐或磷酸酯盐；所述阳离子表面活性剂根据氮原子在分子中的位置不同分为胺盐、季铵盐和杂环型三聚氧乙烯醚磷酸三酯类；所述两性表面活性剂包括卵磷脂、椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基甜菜碱、椰油基咪唑啉、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠盐或脂肪醇醚羧酸盐；所述非离子表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚类、椰油脂肪酸单乙醇酰胺类、椰油脂肪酸二乙醇酰胺类、脂肪醇聚氧乙烯类、烷基糖苷类或羟基合成醇聚氧乙烯醚类。
4.根据权利要求2所述含表面活性剂废水处理的方法，其特征在于，步骤2）中所述吸附材料微粒分为三类：第一类包括二氧化硅、碳酸钙、硫酸钙、活性炭微粒、磁铁矿粉、赤铁矿粉、二氧化钛、黏土矿、粉煤灰或磷矿尾矿粉，以及通过湿化学合成的四氧化铁、二氧化硅、氧化钛、氧化锌金属氧化物纳米微粒，通过调节废水体系的pH，使上述吸附材料微粒带上与表面活性剂相反电荷；第二类微粒包括表面被氨基或羧基修饰的二氧化硅、二氧化钛，以及聚苯乙烯树脂微粒、酚醛树脂微粒或密胺树脂微粒；第三类微粒包括未改性的聚苯乙烯树脂微粒、未改性的酚醛树脂微粒或未改性的密胺树脂微粒。
5.根据权利要求4所述含表面活性剂废水处理的方法，其特征在于，所述第二类微粒中氨基修饰的二氧化硅或二氧化钛微粒，通过在有机硅酸酯或有机钛酸酯水解制备二氧化硅或二氧化钛微粒的过程中，加入氨丙基三甲氧基硅烷和氨乙基三甲氧基硅烷得到；所述氨基修饰的有机树脂，利用浓硝酸和浓硫酸的混合酸将树脂球硝化后，再利用还原铁粉/无机酸、硫化碱法进行还原得到。
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