CN103922453B - 一种焦化废水絮凝剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焦化废水絮凝剂及其制备方法与应用，属于废水处理领域。该絮凝剂将镁盐、铝盐、亚铁盐、石灰、淀粉充分混合后，在60-100℃下干燥30-90分钟，制成混合絮凝剂，本发明所述絮凝剂的制备工艺简单，成本低廉。将其应用于焦化废水的处理中，有效解决了生物法处理后的焦化废水COD、色度达不到排放标准要求的局限性，出水水质稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种絮凝剂的制备及应用，尤其涉及一种焦化废水絮凝剂及其制备方法与应用，属于废水处理领域。
背景技术
焦化废水是在煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的大量芳香族化合物和杂环化合物的废水。焦化废水是一种公认的难于处理的工业废水，目前焦化废水的处理方法主要是采用生物法进行处理。经传统生物处理法处理后，废水COD浓度满足不了排放标准，且出水色度较大，直接排入水体势必造成环境的破坏，因此，探索焦化废水的深度处理工艺，使其能够达标排放以及进行循环使用，对于保护环境和节约企业成本势在必行。
絮凝沉降法是目前国内外普遍用来提高污水处理效率的一种既经济又简单的污水处理方法。目前市场上的絮凝剂主要是铝系和铁系絮凝剂，如硫酸铝、氯化铝、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、硫酸铁、氯化铁、聚合氯化铁(PFC)以及聚合硫酸铁(PFS)等。铝系絮凝剂处理污水后，导致出水中的铝含量增加，铝经水循环进入饮用水后引发多种疾病，威胁人类健康；铁系絮凝剂对COD去除效率较高，但由于铁离子本身带有颜色，出水色度往往达不到排放要求。以氢氧化镁为代表的镁系絮凝剂成为近几年研究的热点，氢氧化镁具有活性大、吸附能力强、缓冲能力强、不具腐蚀性、且安全、无毒、无害等优点，广泛应用于焦化废水、印染废水以及其他化工类废水的治理。
发明内容
为了使焦化废水得到有效处理，降低焦化废水中COD、色度含量，使其满足排放标准要求，本发明的目的在于提供一种焦化废水絮凝剂及其制备方法，并将其应用于焦化废水的处理中。本发明有效解决了生物法处理后的焦化废水COD、色度达不到排放标准要求的局限性，出水水质稳定。
本发明目的之一是公开一种焦化废水絮凝剂及其制备方法，该絮凝剂的制备方法是将镁盐、铝盐、亚铁盐、石灰、淀粉充分混合后，在80-110℃下，干燥30-90分钟，制成混合絮凝剂。
其中上述所述絮凝剂由以下重量份的组分制备而成：
A：镁盐，20-50重量份，优选地，镁盐，30-40重量份；
B：铝盐，5-30重量份，优选地，铝盐，10-20重量份；
C：亚铁盐，5-30重量份，优选地，亚铁盐，10-20重量份；
D：石灰，20-50重量份，优选地，石灰，30-40重量份；
E：淀粉，1-10重量份，优选地，淀粉，5-10重量份。
其中所述镁盐为硫酸镁、氯化镁中的一种或其组合，优选地，镁盐为硫酸镁；所述铝盐为硫酸铝、氯化铝中的一种或其组合，优选地，铝盐为氯化铝；所述亚铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁中的一种或其组合，优选地，亚铁盐为硫酸亚铁；所述石灰为Ca(OH)2含量不低于80%的石灰粉；所述淀粉为可溶性淀粉。
作为本发明的最优选方案，上述所述絮凝剂由以下重量份的组分制备而成：
A：硫酸镁，38重量份；
B：氯化铝，11重量份；
C：硫酸亚铁，13重量份；
D：石灰，32重量份；
E：淀粉，6重量份。
本发明的目的之二是提供上述焦化废水絮凝剂在污水处理中的应用，其中所述污水优选为焦化废水。本发明实施例3采用絮凝沉降对比试验，分别使用本发明制备的絮凝剂和某市售铁系絮凝剂和铝系絮凝剂处理焦化废水，实验证明，在絮凝剂投加量相同的前提下，采用本发明制备的絮凝剂处理废水时，对废水色度、COD、去除效果更优，实验现象表明，本发明制备的絮凝剂产生的絮体大且更易沉降。
本发明所述的焦化废水絮凝剂及其制备方法与应用，与现有技术相比，其优点如下：
1）使用镁盐作为絮凝剂的主要配伍成分，制备得到的镁系絮凝剂，具有活性大、吸附能力强、缓冲能力强、不具腐蚀性、且安全、无毒、无害等优点；
2）使用氢氧化钙作为调碱剂，能够快速将水质调节为碱性，而且氢氧化钙成本低廉，适合大规模工业应用；
3）镁盐与氢氧化钙的复配，在水中能够快速生成氢氧化镁沉淀，而且氢氧化钙对镁盐的吸附能力具有明显的协同作用，絮凝、脱色效果更好；
4）将铝盐和镁盐复配，在水中镁盐和铝盐能够水解形成层状双氢氧化物—氢氧化镁铝，得到共沉淀法效果从而絮凝反应更迅速，脱色时用量更少；
5）将亚铁盐和镁盐复配，在水中镁盐和铁盐在高pH值的环境下共沉淀生成氢氧化物絮状物，电中和吸附废水中的杂质和生色分子一起沉降；
6）淀粉的引入复配，能够发挥淀粉强大的有机高分子架桥联结作用，淀粉分子链能够在颗粒物之间架桥形成较大的絮体，通过絮体的卷扫作用成倍地去除水中微小颗粒物，从而提高了絮凝剂的絮凝效果。
具体实施方式
以下将通过具体实施例进一步说明本发明，但本领域技术人员应该理解，本发明具体实施例并不以任何方式限制本发明。在本发明基础上任何等同替换均落入本发明的保护范围之内。
实施例1：
取硫酸镁40重量份，硫酸铝15重量份，硫酸亚铁10重量份，石灰粉30重量份（Ca(OH)2含量为80%），淀粉5重量份。将上述原料充分混合后，在80℃下，干燥60分钟，制成混合絮凝剂。
实施例2：
取氯化镁30重量份，氯化铝20重量份，氯化亚铁15重量份，石灰粉25重量份（Ca(OH)2含量为85%），淀粉10重量份。将上述原料充分混合后，在100℃下，干燥30分钟，制成混合絮凝剂。
实施例3：
取硫酸镁38重量份，氯化铝11重量份，硫酸亚铁13重量份，石灰粉32重量份（Ca(OH)2含量为85%），淀粉6重量份，将上述原料充分混合后，在90℃下，干燥60分钟，制成混合絮凝剂。
实施例4：
取某焦化厂生物处理单元废水5000mL，平均置于五个1000mL烧杯中，分别加入本方法制备的絮凝剂、某市售铁系絮凝剂和某市售铁铝系絮凝剂，投加量均为0.5kg/m3，分别搅拌5分钟后形成絮体，静置沉降30min后分别取上清液测定。结果如下：
上述实验结果表明,在同等投加量的情况下,本发明絮凝剂对COD的去除率远高于现有市售絮凝剂,尤其是本发明优选重量份配比制备的絮凝剂对絮凝剂的去除率达到了77.7%。
Claims (4)
1.一种焦化废水絮凝剂，其特征在于：由以下共混组分和重量百分比组成：
A：硫酸镁，38％；
B：氯化铝，11％；
C：硫酸亚铁，13％；
D：Ca(OH)2含量不低于80％的石灰粉，32％；
E：淀粉，6％。
2.如权利要求1所述的焦化废水絮凝剂的制备方法，其特征在于：将硫酸镁、氯化铝、硫酸亚铁、石灰粉、淀粉充分混合后，在80-110℃下，干燥30-90分钟，制成混合絮凝剂，检测包装。
3.如权利要求2所述的制备方法制得的焦化废水絮凝剂在焦化废水处理中的应用。
4.如权利要求3所述的应用，其特征在于所述絮凝剂与废水的投加比例为(0.1-1)kg/m3。
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