CN103420465B - 一种处理印染废水的复合型絮凝剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种处理印染废水的复合型絮凝剂及其制备方法，该复合型絮凝剂的原料配方按照重量份数计，由20～30份的炉渣、10～15份的硫酸镁和5～10份的聚丙烯酰胺组成。本发明的复合型絮凝剂是以炉渣搭配硫酸镁和聚丙烯酰胺，其对印染废水的絮凝效果好，脱色率可达到92%～95.8%，CODcr的去除率大于75%。本发明不但实现了炉渣的废物再利用，而且制备方法简单，原料成本低廉，具有很高的经济价值。

Description

一种处理印染废水的复合型絮凝剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及印染、漂染技术领域，尤其涉及印染、漂染的废水处理技术领域，具体涉及一种能够处理印染废水的复合型絮凝剂及其制备方法。
背景技术
水是人类生命所必需的，随着我国工业化城镇化的加速发展，水污染问题越来越严重，水安全处理问题则成为我国经济和社会可持续发展的严重制约因素。
印染、漂染废水具有有机物浓度高、组分复杂和色度高等特点，是较难处理的有机废水之一。据统计，染整行业废水占全国工业废水排放量的第四位，因此，加强对染整废水处理和回用技术、工艺的研究和开发，具有十分重要的意义。
印染废水处理中需要用到絮凝剂，絮凝剂对整个处理工艺的处理效果起到很重要的作用。目前，在实际应用中，主要用到无机絮凝剂和有机絮凝剂两种，这两种都能起到絮凝的作用，但各有不足，无机絮凝剂用量大、易产生难分离的漂浮物；有机絮凝剂用量小、絮凝能力强，但价格昂贵，溶解配置复杂。
因此，针对印染废水的特点，选择合适且高效的新型絮凝剂，具有重要的价值和市场前景。
我国是燃煤大国，燃煤会产生多种固体废物，这些固体废物的产生量非常大，但是重新利用率却很低，严重污染环境。
炉渣是煤燃烧后从炉底排出的废渣，如燃煤火力发电厂的炉渣、化肥厂造气炉的炉渣以及北方地区民用锅炉的炉渣等等。炉渣的化学成分一般为SiO2 40%～50%、Al2O3 30%～35%、Fe2O3 4%～20%、CaO2 1%～5%，此外还含有大量矿物，如钙长石、石英和黄铁矿等。目前炉渣在我国分布很广，利用率却远远没有排出量大，弃置堆积时还可放出含硫气体污染大气及危害环境。
目前，尚未见有将炉渣用于印染废水处理的相关研究报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种制备方法简单、成本低廉，且对印染废水处理效率高的复合型絮凝剂。
本发明的另一个目的是提供上述复合型絮凝剂的制备方法。
本发明的上述目的是通过如下方案予以实现的：
一种处理印染废水的复合型絮凝剂，其原料配方是由如下重量份数的各组份组成：
炉渣            20～30份；
硫酸镁          10～15份；
聚丙烯酰胺      5～10份。
上述配方中，炉渣采用市售的任何一种煤燃烧后从炉底排出的废渣，如燃煤火力发电厂的炉渣、化肥厂造气炉的炉渣或北方地区民用锅炉的炉渣等等。
上述原料配方中，硫酸镁（MgSO4）采用市售产品。
上述原料配方中，聚丙烯酰胺（PAM）采用市售产品。
上述一种处理印染废水的复合型絮凝剂，其原料配方的优化方案是由如下重量份数的各组份组成：
炉渣            25份；
硫酸镁          12份；
聚丙烯酰胺      8份。
本发明还提供上述一种处理印染废水的复合型絮凝剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
按照配方用量，先将炉渣放入浓度为1.5mol/L的硫酸（H2SO4）溶液中，搅拌20分钟后浸泡1个小时，然后将该混合体系升温并控制温度为35～40℃，再向该混合体系中加入硫酸镁和聚丙烯酰胺，在35～40℃下不断搅拌3个小时，过滤后取滤渣烘干，既得本发明所需复合型絮凝剂。
上述制备方法中，本发明人通过研究发现，先将炉渣在酸溶液中进行预处理（也就是将炉渣先在硫酸溶液中浸泡）后，再与硫酸镁、聚丙烯酰胺混合，能够使得最终制备的复合型絮凝剂具有更好的絮凝效果；因此，发明人继而又对酸溶液进行了筛选，从不同浓度的盐酸、硫酸、硝酸等常用酸溶液中经过大量的比对筛选后，优选出采用浓度为1.5mol/L的硫酸溶液来对炉渣进行预处理，可得到絮凝效果最好的复合型絮凝剂；最后，发明人又对炉渣和浓度1.5mol/L的硫酸溶液的用量进行研究后，选择炉渣与1.5mol/L的硫酸溶液的质量体积比为0.5:1（g/ mL），也就是100g的炉渣用200 mL的浓度为1.5mol/L的硫酸溶液进行预处理。
上述制备方法中，本发明人通过研究发现，将经过预处理的矿渣、硫酸镁和聚丙烯酰胺在35～40℃的温度下反应3个小时，可使得最终制备的复合型絮凝剂具有很好的絮凝效果。
经试验验证，采用本发明的复合型絮凝剂处理印染废水，印染污水的脱色率可达到92%～95.8%，印染污水中CODcr的去除率大于75%。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明的复合型絮凝剂是针对印染废水的特点专门设计的，通过配方中各组份的选择及其用量的优化，以及絮凝剂制备方法中工艺参数的优化选择，从而保证了最终得到的复合型絮凝剂能够针对印染废水实现很好的絮凝效果，不但脱色率高，而且CODcr的去除率也较高；
2.本发明从资源再生利用的角度出发，考虑将各种废渣引入印染废水的处理中，通过实验方案的设计和优化选择后，发明人发现炉渣搭配硫酸镁和聚丙烯酰胺可以对印染废水起到很好的絮凝效果，不但实现了炉渣的废物再利用，而且也为印染废水的处理提供了新的可选择方案；
3.本发明的制备方法简单，原料成本低廉，絮凝效果好，具有很高的经济价值。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步地描述，但具体实施例并不对本发明做任何限定。
实施例1
本实施例的一种处理印染废水的复合型絮凝剂，其原料配方是由如下重量份数的各组份组成：
炉渣            20份；
硫酸镁          15份；
聚丙烯酰胺      6份。
上述配方中，炉渣采用燃煤火力发电厂的炉渣。
上述原料配方中，硫酸镁（MgSO4）采用市售产品。
上述原料配方中，聚丙烯酰胺（PAM）采用市售产品。
上述一种处理印染废水的复合型絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：
按照配方用量，先将炉渣放入浓度为1.5mol/L的硫酸（H2SO4）溶液中（炉渣与1.5mol/L的硫酸溶液的质量体积比g/ mL为0.5:1），搅拌20分钟后浸泡1个小时，然后将该混合体系升温并控制温度为35～40℃，再向该混合体系中加入硫酸镁和聚丙烯酰胺，在35～40℃下不断搅拌3个小时，过滤后取滤渣烘干，既得本发明所需复合型絮凝剂。
将本实施例制备的复合型絮凝剂0.1g加入1L的印染废水中，处理40分钟，印染污水的脱色率达到92%，印染污水中CODcr的去除率为78%。
实施例2
一种处理印染废水的复合型絮凝剂，其原料配方是由如下重量份数的各组份组成：
炉渣            25份；
硫酸镁          12份；
聚丙烯酰胺      8份。
上述配方中，炉渣采用市售的北方地区民用锅炉的炉渣。
上述原料配方中，硫酸镁（MgSO4）采用市售产品。
上述原料配方中，聚丙烯酰胺（PAM）采用市售产品。
上述一种处理印染废水的复合型絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：
按照配方用量，先将炉渣放入浓度为1.5mol/L的硫酸（H2SO4）溶液中（炉渣与1.5mol/L的硫酸溶液的质量体积比g/ mL为0.5:1），搅拌20分钟后浸泡1个小时，然后将该混合体系升温并控制温度为35～40℃，再向该混合体系中加入硫酸镁和聚丙烯酰胺，在35～40℃下不断搅拌3个小时，过滤后取滤渣烘干，既得本发明所需复合型絮凝剂。
将本实施例制备的复合型絮凝剂0.1g加入1L的印染废水中，处理40分钟，印染污水的脱色率达到95.8%，印染污水中CODcr的去除率达到82%。
实施例3
本实施例的一种处理印染废水的复合型絮凝剂，其原料配方是由如下重量份数的各组份组成：
炉渣            30份；
硫酸镁          11份；
聚丙烯酰胺      5份。
上述配方中，炉渣采用燃煤火力发电厂的炉渣。
上述原料配方中，硫酸镁（MgSO4）采用市售产品。
上述原料配方中，聚丙烯酰胺（PAM）采用市售产品。
上述一种处理印染废水的复合型絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：
按照配方用量，先将炉渣放入浓度为1.5mol/L的硫酸（H2SO4）溶液中（炉渣与1.5mol/L的硫酸溶液的质量体积比g/ mL为0.5:1），搅拌20分钟后浸泡1个小时，然后将该混合体系升温并控制温度为35～40℃，再向该混合体系中加入硫酸镁和聚丙烯酰胺，在35～40℃下不断搅拌3个小时，过滤后取滤渣烘干，既得本发明所需复合型絮凝剂。
将本实施例制备的复合型絮凝剂0.1g加入1L的印染废水中，处理40分钟，印染污水的脱色率达到94.3%，印染污水中CODcr的去除率为80%。

Claims (4)

1.一种处理印染废水的复合型絮凝剂，其特征在于该复合型絮凝剂的原料配方是由如下重量份数的各组份组成：
炉渣 20 ～ 30 份；
硫酸镁 10 ～ 15 份；
聚丙烯酰胺 5 ～ 10 份；
其制备方法包括如下步骤：先将炉渣放入浓度为1.5mol/L 的硫酸溶液中，搅拌20 分钟后浸泡1 个小时，然后将该混合体系升温并控制温度为35 ～ 40℃，再向该混合体系中加入硫酸镁和聚丙烯酰胺，在35 ～ 40℃下不断搅拌3 个小时，过滤后取滤渣烘干，则制备得到所述复合型絮凝剂。
2.根据权利要求1 所述一种处理印染废水的复合型絮凝剂，其特征在于所述复合型絮凝剂的原料配方是由如下重量份数的各组份组成：
炉渣 25 份；
硫酸镁 12 份；
聚丙烯酰胺 8 份。
3.根据权利要求1 或2 所述一种处理印染废水的复合型絮凝剂，其特征在于所述炉渣为燃煤火力发电厂的炉渣、化肥厂造气炉的炉渣或北方地区民用锅炉的炉渣。
4.根据权利要求3所述一种处理印染废水的复合型絮凝剂，其特征在于所述炉渣与1.5mol/L 的硫酸溶液的质量体积比g/ mL 为0.5:1。
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