CN104016458B - 一种絮凝剂及利用其处理陶瓷砖抛光废水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废水处理技术，尤其涉及一种絮凝剂及利用其处理陶瓷砖抛光废水的方法。本发明提供的絮凝剂，其包括如下组分：质量为10％～20％的凹凸棒土；质量为15％～25％的多孔吸附剂；质量为50％～55％的铝盐，质量为10％～15％塑性粘土。使用其处理陶瓷砖抛光废水，可以让陶瓷砖抛光废水迅速澄清，同时也使抛光砖污泥具有较好的悬浮性和塑性，便于后续利用。

Description

一种絮凝剂及利用其处理陶瓷砖抛光废水的方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术，尤其涉及一种絮凝剂及利用其处理陶瓷抛光砖废水的方法。

背景技术

在陶瓷砖生产过程中，为了让砖表面就有较好的平整度和光泽度，多需要进行抛磨处理。“抛”指抛光，即用抛光磨头对陶瓷砖表面进行抛光，目的是修复陶瓷砖表面缺陷，获得更高的光泽度；“磨”是指磨边，即用磨头对陶瓷砖侧板进行磨边，目的是为了陶瓷砖边线保持平直、规格与设定一致。在以上抛磨加工过程中，多需要用水来降温润滑，同时水也会降抛磨产生的碎屑带走，避免扬尘。因此，陶瓷砖抛磨处理会产生大量的废水。目前，处理以上废水的方法为：首先将其引入废水池中进行沉淀；然后放掉上层澄清液，下层的泥浆则输入压滤机中进行压滤处理，得到污泥饼。业内通常将上述污泥饼称为抛光砖污泥，在以前通常将其作为垃圾填埋；而目前，人们则利用其中含有的碳化硅等组分在高温烧结时会产生气体发泡的特性，可以生产多孔轻质建材，但需要对抛光砖污泥进行二次处理。

另外，在现有处理陶瓷砖抛光废水过程中，为了让废水快速澄清，需要使用一些药剂，例如絮凝剂。

在建陶领域，对于污水处理通常使用无机絮凝剂。

无机絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等，其中硫酸铝最早是由美国开发的，并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。常用的铝盐有硫酸铝Al₂(SO₄)₃·18H₂O和明矾Al₂(SO₄)₃·K₂SO₄·24H₂O，另一类是铁盐有三氯化铁水合物FeCl₃·6H₂O.硫酸亚铁水合物FeSO₄·17H₂O和硫酸铁。

在上述絮凝剂中，通常使用铝系絮凝剂，铁系絮凝剂很少使用，因为在利用其处理得到的抛光砖污泥中含有铁元素，用以作为原料生产建材产品很容易出现色脏缺陷。

另外，因为陶瓷砖抛光/磨边磨头多是使用高温树脂作为粘接剂，因此在陶瓷砖抛光废水中含有很多絮状高温树脂，这些絮状的高温树脂在遇到絮凝剂后能迅速成团，并吸附陶瓷砖抛磨下来的碎屑，可以快速沉淀，但这也使得得到的抛光砖污泥悬浮性和塑性都很差，不利于二次利用。

发明内容

本发明的目的在于提出一种絮凝剂，其可以让陶瓷砖抛光废水迅速澄清，同时也使抛光砖污泥具有较好的悬浮性和塑性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种絮凝剂，其包括如下组分：质量为10％～20％的凹凸棒土；质量为15％～25％的多孔吸附剂；质量为50～55％的铝盐，质量为10％～15％塑性粘土。

上述多孔吸附剂为硅藻土、活性炭中的一种或两者组合。

上述铝盐为硫酸铝、氯化铝、明矾中的一种或多种组合。

上述塑性粘土可以为膨润土、高岭土、水洗泥中的一种或多种组合。

另外，本发明还提供一种处理陶瓷砖抛光废水的方法，其包括如下步骤：

步骤1)：回收废水；将陶瓷砖抛光废水回收至废水池，搅拌后，将陶瓷砖抛光废水放入处理池；

步骤2)：添加絮凝剂；按照陶瓷抛光砖废水与絮凝剂的质量为100:0.5～1的比例加入絮凝剂，所述絮凝剂的组分包括：质量为10％～20％的凹凸棒土；质量为15％～25％的多孔吸附剂；质量为50～55％的铝盐，质量为10％～15％塑性粘土；

步骤3)澄清；将处理池中的陶瓷抛光砖废水静置≥12小时，然后放掉上层清液，得到下层泥浆；

步骤4)压滤；将步骤3)得到的泥浆进行压滤处理得到抛光砖污泥。

进一步地，在步骤2)中所述的多孔吸附剂为硅藻土、活性炭中的一种或两者组合。

进一步地，在步骤2)中所述的铝盐为硫酸铝、氯化铝、明矾中的一种或多种组合。

进一步地，在步骤2)中所述的塑性粘土可以为膨润土、高岭土、水洗泥中的一种或多种组合。

增大悬浮性和迅速沉淀澄清有一定矛盾，但在本发明方案中很好的解决了这一问题。絮凝剂中的铝盐能让陶瓷抛光砖废水中的不溶解物迅速凝结，而多孔吸附剂则能吸附上述凝结物并沉淀，而添加的凹凸棒土具有：土质细腻，有油脂滑感，质轻、性脆，断口呈贝壳状或参差状，吸水性强，湿时具粘性和可塑性，干燥后收缩小，不大显裂纹，水浸泡崩散，悬浮液遇电解质不絮凝沉淀等特性；将其加入后絮凝剂中会使沉淀后的泥浆为悬浊液，而且具有一定的流动性，这样就很好的缓解以上矛盾。

附图说明

图1是本发明实施例12所提供的沉淀池的截面结构示意图；

图2是本发明实施例13所提供的沉淀池的截面结构示意图；

图3是本发明实施例15所提供的沉淀池的截面结构示意图；

图4是本发明实施例15的改进方案所提供的沉淀池截面结构示意图。

标号说明：1——沉淀池；2——陶瓷砖抛光废水；3——滤网；31——第一滤网；32——第二滤网；4——出水口；5——支撑。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。需要说明一下实施例只是示例性的，仅对本发明方案起解释说明作用，但不构成限制，而且其中对于本领域技术人员公知的知识会有一定省略。

实施例1-5

下表1为实施1-5絮凝剂组分配方(质量百分比)。

表1

为了获得较好的处理效果，上述表中的各种组分为粉末状颗粒，粒径优选为≤2mm。在以上实施例1-5中，凹凸棒土粒径≤1mm，多孔吸附剂粒径为0.5～2mm，铝盐为购买获得的工业级原料；随性粘土粒径≤1.5mm。对于塑性粘土需要说明，选用开采的原矿泥料也可以实现本发明，但原矿泥料中含有较多杂质，不利于后续利用，因此在本发明实施例中给出的是优选方式。

实施例5-10

本发明还提供一种使用上述絮凝剂处理陶瓷砖抛光废水的方法，实施例6-10为使用实施例1-5所提供的絮凝剂处理陶瓷砖抛光废水，处理方法如下：

步骤1)：回收废水；将陶瓷砖抛光废水回收至废水池，搅拌后，将陶瓷砖抛光废水放入处理池；

步骤2)：添加絮凝剂；按照陶瓷抛光砖废水与絮凝剂的质量为100:0.5的比例加入絮凝剂；

步骤3)澄清；将处理池中的陶瓷抛光砖废水静置，然后放掉上层清液，得到下层泥浆；

步骤4)压滤；将步骤3)得到的泥浆进行压滤处理得到抛光砖污泥。

对于上述方法中，步骤2)中絮凝剂添加量为最低配比，在实际使用中可以多添加一些，但要考虑相应成本，在通常情况下陶瓷抛光砖废水与絮凝剂的质量比为100:0.5～1为宜。

下表2为实施例6-10的测试结果。

表2：测试结果

序号	6	7	8	9	10
						澄清时间(h)	15	15	16	18	15
泥浆悬浮性	差	差	中	优	优

泥浆悬浮性指标解释：差，指泥浆含水率20％～23％，泥浆中不溶组分很少悬浮；中，是指泥浆含水率为23％～25％，泥浆中不溶组分部分悬浮；良是指泥浆含水率为25％～27％，泥浆中不溶组分大部分悬浮；优是指泥浆含水率27％～30％，泥浆中不溶组分基本悬浮。

在陶瓷砖抛光废水中含有较多的高温树脂，这些絮状的高温树脂在抛光砖污泥的后续利用过程中是一种有害的组分，其会造成如下不良影响：

1、影响泥料的塑性和干燥性能；较多的絮状高温树脂在干燥时会膨胀，这有可能会拉裂砖坯；

2、烧成时，可能会起泡；高温树脂在烧成时会产生一定气体，在坯体内形成气孔，这可以用来生产轻质多孔材料，但对于普通建陶制品来说这是不利的，因为其会降低强度。

实施例11

在本实施例中，提供一种能分离这些絮状高温树脂的方案。在本方案中，参照以上提供的实施例5和实施例10(其它实施例同样适用)，通过在絮凝剂中含添加有质量份数为3％～5％硅灰，质量份数为1％～2％的氧化钙。硅灰较轻，和絮凝剂中的轻质多孔材结合，而且在氧化钙的胶凝作用下，其能很好的吸附絮状高温树脂，而且因为其较轻，沉淀速度较慢，这样放掉上层清液后，在泥浆层的顶部含有的高温树脂较多，将其刮除后，剩下的污泥无需进行后续处理，即可作为陶瓷墙地砖生产的原料之一。去除絮状高温树脂的污泥，可以直接加入粘土，长石，砂等原料进行球磨作为陶瓷墙地砖原料。而且这样还能省去压滤步骤，可以直接抽入球磨罐中球磨，而且澄清的废水可以在球磨时回用，这样既节约工时，又节省原料。

实施例12

在实施例11中，提到通过在絮凝剂中含添加有质量份数为3％～5％硅灰，和质量份数为1％～2％的氧化钙。对于此方案，目前常用沉淀池可以使用，但在沉淀澄清过程中，还是会有部分絮状高温树脂会沉入池底，而且沉淀后表层的高温树脂层也难以刮除，为此本方案设计一种特殊的沉淀池，以解决以上问题。参照图1，本实施例提供的沉淀池具有如下结构：一种沉淀池，其深度≥3m，在其内部嵌有一层滤网，滤网距池口的高度≥2.5m，在所述滤网下方≤0.2m的池边设有至少一个出水口，出水口与回用废水池相连，所述滤网上滤孔的孔径为2～5mm，优选为3mm。

通关过以上设计，滤网可以将絮凝剂中轻质多孔材料和硅灰吸附的絮状高温树脂拦截，而抛磨下来的陶瓷砖碎屑则多数会落入池底。

这样，在一个沉淀周期后，打开过滤池内的出水口，澄清的废水会进入回用废水池，而滤网上则多是絮状高温树脂可以将其回收处理。池底的污泥中则很少含有絮状高温树脂，可以直接用来作为陶瓷墙地砖原料。

在上述方案中滤网优选为合金钢制材料，而且沉淀池也不宜过大，否则滤网容易因重力变形而损坏，通过我们不断测试实验，在选用合金钢制滤网时，滤网厚度不低于5mm，优选为12-15mm，而且沉淀池的面积也不宜＞8m²，设计选择≤8m²为宜。

另外，对于滤网的形状，优选为具有中间凸起的拱形。这样承载效果更好，而且也更易拆洗。

滤网的孔径，以中间孔径＞边缘孔径最佳。

当然滤网还可以为不对称设计。

在本实施例中，在沉淀池的池壁具有凸台(图1中未绘出)，滤网搭载凸台上。在使用中也可以采用吊装等方式，这些都可以根据具体的情况进行适当调整。

在使用时，上述沉淀池中的滤网经常因沉淀物堵塞滤孔，而使处理时间增长，为解决以上问题，本发明还提供如下改进方案实施例13。

实施例13

参照图2，一种沉淀池，其深度≥3m，在其内部嵌有两层滤网，第一滤网距池口的高度≥2.5m，第二滤网在第一滤网之下，两者间隔≥0.1mm，在所述第二滤网下方≤0.2m的池边设有至少一个出水口，出水口与回用废水池相连，所述第一滤网上滤孔的孔径为3～8mm，所述第二滤网上滤孔的孔径为2～5mm，且第二滤网上滤孔的孔径小于第一滤网上滤孔的孔径。

其余结构可以同实施例12类似，采用双层滤网结构，且底部滤网的孔径小于顶部滤网的孔径，较大的絮状沉淀物就可以被顶层滤网拦截，避免因较大的絮状沉淀物堵塞底部滤网而造成过滤效率降低的问题。

这里需要说明，滤网层的结构除了实施例13中所述的双层结构外，还可以是多层结构，例如三层、四层、乃至更多层，只需保证层间的间距≥0.1m，处于底部滤网上滤孔的孔径＜其上部滤网上滤孔的孔径即可。间隔过小，层间容易粘连，不易清洗，当然，也不宜太大，否则沉淀池的建造成本会增高，而且难以处理污泥。

实施例14

在实施例11中给出了处理絮状高温树脂危害的方案，但其中所添加的氧化钙是碱性物质，有一定的腐蚀性，并会使水质呈碱性，需要额外添加其他中和剂来处理。

为此本方法提供一个更优选的方案。一种处理抛光废水的方法，其包括如下步骤，

步骤1)：回收废水；将陶瓷砖抛光废水回收至废水池，搅拌后，将陶瓷砖抛光废水放入处理池；

步骤2)：添加实施例11所公开的絮凝剂；按照陶瓷抛光砖废水与絮凝剂的质量为100:0.5的比例加入絮凝剂；

步骤3)：在步骤2)加入絮凝剂0.5～1小时后，加入絮凝剂中氧化钙质量1.5倍的碳酸氢钠；

步骤3)澄清；将处理池中的陶瓷抛光砖废水静置，然后放掉上层清液，得到下层泥浆；

步骤4)压滤；将步骤3)得到的泥浆进行压滤处理得到抛光砖污泥。

测定此方法处理后的废水与实施例11处理的废水进行比较。本实施例处理后废水的PH值为7.2～7.8；而实施例11处理后废水的PH值为9～10。

实施例15

在实施例12和13中介绍了一种沉淀池，从中的描述中可知限于滤网的自重变形，其规格有一定限制，若需要大量处理以上废水，则需要建造多个沉淀池，成本偏高，为此本发明还提供如下解决方案：

参照图3，一种沉淀池，其深度≥3m，在其内部嵌有一层滤网，滤网距池口的高度≥2.5m，在所述滤网下方≤0.2m的池边设有至少一个出水口，出水口与回用废水池相连，所述滤网上滤孔的孔径为2～5mm，在沉淀池底和滤网间设有多个支撑，所述支撑将所述滤网托起。

在本实施例中所述的支撑为水泥制的圆柱(形状上可以有多种变化，例如方柱、椭圆形柱)，当然也可以设计成可拆分的结构，例如在沉底池底设置一些活动卡扣，使用时将支撑卡住，清洗或回收池中污泥时将其拆开；另外，还可以将支撑设计为与滤网是一体的或可以拆分的，这样使用更为便捷。

当然对于实施例13中的方案，参照图4，在第一滤网和第二滤网之间也可以设有支撑，所述支撑可以安装在第一滤网上，也可以安装在第二滤网上。

这里需要说明碳酸氢钠的加入量为絮凝剂中氧化钙质量的0.5～2倍为宜。

另外，在处理废水时，优选地，在陶瓷砖抛光废水流入沉淀池的同时添加絮凝剂。

在沉淀池的设计上，还可以在滤网下增设一个拦截装置，在废水流入沉淀池时将拦截装置关闭，待絮状高温树脂被絮凝剂捕获后再打开拦截装置。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种絮凝剂，其包括如下质量百分比的组分：质量为20％的凹凸棒土；质量为10%的硅藻土；质量为5%的活性碳；质量为5%的氯化铝；质量为50%的明矾；质量为5%的膨润土；质量为5%的高岭土，上述絮凝剂用于处理陶瓷砖抛光废水。

2.一种处理陶瓷砖抛光废水的方法，其包括如下步骤：

步骤1)：回收废水；将陶瓷砖抛光废水回收至废水池，搅拌后，将陶瓷砖抛光废水放入处理池；

步骤2)：添加絮凝剂；按照陶瓷砖抛光废水与絮凝剂的质量为100:0.5～1的比例加入絮凝剂，所述絮凝剂包括如下质量百分比的组分：质量为20％的凹凸棒土；质量为10%的硅藻土；质量为5%的活性碳；质量为5%的氯化铝；质量为50%的明矾；质量为5%的膨润土；质量为5%的高岭土；

步骤3)澄清；将处理池中的陶瓷砖抛光废水静置≥12小时，然后放掉上层清液，得到下层泥浆；

步骤4)压滤；将步骤3)得到的泥浆进行压滤处理得到抛光砖污泥。