CN102115238A - 一种聚硅酸硫酸硼酸铁锌复合絮凝剂 - Google Patents
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Abstract
一种处理焦化废水用的聚硅酸硫酸硼酸铁锌（PFZSSB）复合絮凝剂，属于环保工程领域。其特征在于聚硅酸硫酸硼酸铁锌的摩尔比为Fe/Si=0.5~2.0，Zn/Si=1~2，B/Si=0.2~0.4，絮凝剂的配制方法如下：称取一定量硅酸钠，加蒸馏水配成含SiO2质量百分比为2%~3%的溶液，用硫酸和氢氧化钠调节其pH，使活化pH值为2～3，室温下聚合10~40min；然后按摩尔比加入硫酸铁、硫酸锌和四硼酸钠，并在搅拌器中搅拌10~40min后静置，待熟化24小时后得到目标絮凝剂。在絮凝预处理中，PFZSSB投加量最低时仅为3~5ml/L，处理时可以不调废水pH值。处理后出水的浊度去除率为95.49%，COD去除率为46.59%，在生化后废水中COD含量小于等于200mg/L时，实现COD含量<100mg/L，达到了《污水综合排放标准》的一级标准及回用要求。
Description
技术领域
本发明属于环保工程领域，涉及一种聚硅酸硫酸硼酸铁锌复合絮凝剂，特别适合于处理焦化废水。
背景技术
目前，在废水处理中，常用的无机高分子絮凝剂如聚合氯化铝（PAC）和聚合硫酸铁（PFS）在絮凝过程中各有其优点。但是用这些药剂来处理含有高浓度复杂污染物的工业废水，不仅用量大，不经济实用，而且处理效果也不好，废水的各项指标难以达标。
近几年来,为了研制和应用各种复合无机高分子絮凝剂已经成为热点，如聚硅硫酸铁处理焦化废水效果的研究中，直接向二沉池水中投PFSS 400mg/L，然后投加氧化剂M180B0.4g/L，并将氧化时的pH值控制在6.5～7.5，焦化二沉池水经以上絮凝——氧化处理后COD从1837.6 mg/L降至125.3mg/L，pH值在7.3左右，符合排放要求；又如含硼聚硅硫酸铁絮凝剂的制备及其絮凝性能中，当焦化厂生化后废水pH在6. 0左右、PFSSB加入量为20 mg/L 时，除浊率和脱色率分别达到93%和60%以上。
对比分析以上絮凝剂的处理效果：聚硅硫酸铁处理焦化二沉池水，不仅药剂用量太大达400mg/L，还要结合氧化剂的处理技术，处理技术不经济实用，工艺也复杂，不便于操作；含硼聚硅硫酸铁处理焦化废水，除浊率和脱色率较好，但对于焦化废水污染物排放标准中所要求达标的污染物处理效果却不明显。
针对以上优缺点，为了提高絮凝剂的稳定性和处理效果。针对经生化处理后焦化废水的出水COD较高的问题，制备一种新型絮凝剂，使之在使用剂量小，单一操作环节下就能将焦化废水的絮凝效果达到国家排放标准的要求。
发明内容
本发明目的是为了提高絮凝剂的稳定性和处理效果。针对经生化处理后焦化废水的出水COD较高的问题，制备一种新型絮凝剂，使之在使用剂量小，单一操作环节下就能将焦化废水的絮凝效果达到国家排放标准的要求。
一种处理焦化废水用的聚硅酸硫酸硼酸铁锌复合絮凝剂，其特征在于絮凝剂的配制方法如下：
称取一定量硅酸钠，加蒸馏水配成含SiO2质量百分数为2%~3%的溶液，用硫酸和氢氧化钠调节其pH，使活化pH值为2～3，室温下聚合10~40min；然后按摩尔比加入硫酸铁、硫酸锌和四硼酸钠，并在搅拌器中搅拌10~40min后静置，待熟化24小时后得到PFZSSB絮凝剂。聚硅酸硫酸硼酸铁锌（PFZSSB）的摩尔比为Fe/Si=0.5~2.0，Zn/Si=1~2，B/Si=0.2~0.4。
PFZSSB絮凝剂在用于处理焦化废水时，经过絮凝处理：出水的浊度由原来的30.979NTU降为1.397NTU，除浊率为95.49%；COD质量浓度由128 mg/L 降至68.4mg/L，去除率为46.59%，达到了GB 8978－1996《污水综合排放标准》的一级标准，而聚硅酸硫酸硼酸铁锌絮凝剂的投加量仅为4ml/L。
优点或积极效果
在絮凝预处理中，PFZSSB投加量最低，仅为3~5ml/L，处理时可以不调节生化后焦化废水pH值。处理后出水的除浊率为95.49%，COD去除率为46.59%，COD质量浓度<100 mg/L达到了《污水综合排放标准》的二级标准；机理分析表明复合絮凝剂PFZSSB具有特有的化学作用和更大的分子枝丫网状结构，絮体进一步分析表明得到PFZSSB除了具有简单絮凝剂的电中和、吸附和网捕的作用外，还具有更好的稳定性和自身拥有的更强的聚合物的吸附架桥和沉淀网捕作用。
具体实施方式：
实施例1
聚硅酸硫酸硼酸铁锌（PFZSSB）的摩尔比为Fe/Si=1.5，Zn/Si=1，B/Si=0.3，絮凝剂的配制方法如下：
称取一定量硅酸钠，加蒸馏水配成含SiO2质量百分数为3%的溶液，用硫酸和氢氧化钠调节其pH，使活化pH值为2.4，室温下聚合30min；然后按摩尔比加入硫酸铁、硫酸锌和四硼酸钠，并在搅拌器中搅拌40min后静置，待活化1天后得到PFZSSB絮凝剂。
实施例2
聚硅酸硫酸硼酸铁锌（PFZSSB）的摩尔比为Fe/Si=1.8，Zn/Si=1，B/Si=0.3，絮凝剂的配制方法如下：
称取一定量硅酸钠，加蒸馏水配成含SiO2质量百分数为3%的溶液，用硫酸和氢氧化钠调节其pH，使活化pH值为2.5，室温下聚合30min；然后按摩尔比加入硫酸铁、硫酸锌和四硼酸钠，并在搅拌器中搅拌40min后静置，待活化1天后得到PFZSSB絮凝剂。
实施例3
聚硅酸硫酸硼酸铁锌（PFZSSB）的摩尔比为Fe/Si=2，Zn/Si=1，B/Si=0.3，絮凝剂的配制方法如下：
称取一定量硅酸钠，加蒸馏水配成含SiO2质量百分数为3%的溶液，用硫酸和氢氧化钠调节其pH，使活化pH值为2.8，室温下聚合30min；然后按摩尔比加入硫酸铁、硫酸锌和四硼酸钠，并在搅拌器中搅拌40min后静置，待活化1天后得到PFZSSB絮凝剂。
Claims (1)
1.一种聚硅酸硫酸硼酸铁锌复合絮凝剂，其特征在于聚硅酸硫酸硼酸铁锌复合絮凝剂的配制方法如下：
称取一定量硅酸钠，加蒸馏水配成SiO2质量百分比为2%~3%的溶液，用硫酸和氢氧化钠调节其pH值，使活化pH值为2～3，室温下聚合10~40min；然后按摩尔比加入硫酸铁、硫酸锌和四硼酸钠，并在搅拌器中搅拌10~40min后静置，待熟化24小时后得到聚硅酸硫酸硼酸铁锌复合絮凝剂，聚硅酸硫酸硼酸铁锌复合絮凝剂的摩尔比为Fe/Si=0.5~2.0，Zn/Si=1~2，B/Si=0.2~0.4。
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