CN104495997A - 一种印染废水净化剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种印染废水净化剂及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种印染废水净化剂及其制备方法与应用，属于废水处理领域。该净化剂以硫酸亚铁、水玻璃、硫酸镁、硫酸锌、乙酸锌、双氧水为主要原料，复配得到一种处理印染废水的高效复合净化剂，应用于印染废水处理中效果良好，其制备方法工艺简单，成本低廉，产品为液体，使用方便。

Description

一种印染废水净化剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种净化剂及其制备方法与应用，尤其涉及一种印染废水净化剂及其制备方法与应用，属于废水处理领域。
背景技术
印染废水主要含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质及无机盐等,具有成分复杂、浓度高、色度高、难降解等特点，该类废水的治理首先要解决脱色问题。目前常用的脱色处理方法有中和法、氧化法、吸附法、反渗透法、混凝法等。其中，混凝法以其适应性强，操作管理简单，基建投资低等优点而被广泛使用。目前市场上的混凝剂主要是铝系和铁系絮凝剂，采用单一的混凝剂往往得不到满意的预处理效果，而高效复合混凝剂能同时发挥几种混凝剂的优点，使混凝法用于印染废水处理既经济又适用。
发明内容
针对印染废水色度高、成分复杂、难降解的特点以及采用单一混凝剂效果不好的实际情况，本发明复配了一种处理印染废水的高效复合净化剂，其高效性在于发挥各种混凝剂的相互协调作用，在印染废水处理中充分发挥各自的优势，从而达到较好的处理效果。该净化剂稳定性好，对印染废水的处理效果良好，其制备方法工艺简单，成本低廉，产品为液体，使用方便。
本发明目的之一是公开一种印染废水净化剂，该净化剂其由以下共混组分和重量百分比组成：
硫酸亚铁：40-60份；
水玻璃：20-40份；
硫酸镁：5-20份；
硫酸锌：2-10份；
乙酸锌：5-15份；
双氧水：10-20份。
优选地，该净化剂由以下共混组分和重量百分比组成：
硫酸亚铁：40-50份；
水玻璃：20-30份；
硫酸镁：10-15份；
硫酸锌：2-5份；
乙酸锌：8-12份；
双氧水：10-15份。
作为本发明的最优选方案，该净化剂由以下共混组分和重量百分比组成：
硫酸亚铁：42份；
水玻璃：25份；
硫酸镁：12份；
硫酸锌：3份；
乙酸锌：8份；
双氧水：10份。
本发明目的之二是提供一种印染废水净化剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
1)聚合硅酸的制备：用纯化水溶解稀释水玻璃至SiO2质量百分比浓度为2％后，开启搅拌，加入浓硫酸调节pH值至2-3，20-25℃条件下连续搅拌1小时后，得到聚合硅酸溶液；
2)聚合硫酸铁的制备：20-25℃条件下，用纯化水溶解硫酸亚铁配置成FeSO4质量百分比浓度为20％的溶液后，开启搅拌，加入浓硫酸调节pH值至3-4，30-40℃条件下缓慢滴加双氧水，得到聚合硫酸铁溶液；
3)聚硅硫酸铁的制备：将步骤1)制备好的聚合硅酸溶液加入到步骤2)制备好的聚合硫酸铁中，开启搅拌，加入浓硫酸调节pH值至1-2，40-45℃条件下搅拌1小时，得到聚硅硫酸铁；
4)成品制备：开启搅拌，保温40-45℃，向步骤3)制备好的聚硅硫酸铁中加入硫酸镁，10分钟后加入硫酸锌和乙酸锌，连续搅拌1小时后停止搅拌，陈化3-5小时，即得到成品。
本发明的目的之三是提供上述印染废水净化剂的一种应用，即上述印染废水净化剂在印染废水处理中的应用。根据废水水质情况投加，投加比为(0.1-1)kg/m3。本发明实施例3采用混凝沉降对比试验，分别使用本发明制备的印染废水净化剂和某市售铝系和铁系混凝剂处理印染废水，对比实验证明，在药剂投加量相同的前提下，采用本发明制备的净化剂处理印染废水时，对废水色度、COD去除效果更优。
本发明所述的印染废水净化剂及其制备方法，与现有技术相比，其优点如下：
1)克服了采用单一混凝剂效果不好的实际问题，采用复配方法配置高效复合净化剂，发挥了各种药剂的相互协调作用，充分发挥各配伍成分的优势，从而达到更好的处理效果。
2)净化剂配伍成中无可能导致生物毒性的铝离子，无具有毒性的聚丙烯酰胺，原料来源广泛，价格低廉，无有毒有害离子,不会对环境造成二次污染。
3)分别制备聚合硅酸和聚合硫酸铁，两者复配制成聚硅硫酸铁，硅酸根离子的引入来提高药剂稳定性，聚铁的引入使生成的矾花易沉降，且脱水性能好，两者复配增加了药剂的卷扫和网捕能力，净化效果优良。
4)硫酸镁在碱性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，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。
5)硫酸锌的引入不但延长了净化剂的保存时间，而且锌、铁离子在水解中发生相互作用，生成新的水解产物，可以提高聚硅硫酸铁的凝胶时间。
6)乙酸根离子起到了络合作用，在配伍中充当络合剂，生成比较稳定的络合物，从而提高净化剂的絮凝效果，减少净化剂的使用量。
7)净化剂常温下为液体，可直接投加，使用方便。
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：
用纯化水溶解稀释水玻璃25kg至SiO2质量百分比浓度为2％后，开启搅拌，加入浓硫酸调节pH值至2-3，20-25℃条件下连续搅拌1小时后，得到聚合硅酸溶液；20-25℃条件下，用纯化水溶解硫酸亚铁42kg配置成FeSO4质量百分比浓度为20％的溶液后，开启搅拌，加入浓硫酸调节pH值至3-4，30-40℃条件下缓慢滴加双氧水10kg，得到聚合硫酸铁溶液；将制备好的聚合硅酸溶液加入到制备好的聚合硫酸铁中，开启搅拌，加入浓硫酸调节pH值至1-2，40-45℃条件下搅拌1小时，得到聚硅硫酸铁；保温40-45℃，向制备好的聚硅硫酸铁中加入硫酸镁12kg，10分钟后加入硫酸锌3kg和乙酸锌8kg，连续搅拌1小时后停止搅拌，陈化3-5小时，即得到本发明的印染废水净化剂。
实施例2：
用纯化水溶解稀释水玻璃22kg至SiO2质量百分比浓度为2％后，开启搅拌，加入浓硫酸调节pH值至2-3，20-25℃条件下连续搅拌1小时后，得到聚合硅酸溶液；20-25℃条件下，用纯化水溶解硫酸亚铁44kg配置成FeSO4质量百分比浓度为20％的溶液后，开启搅拌，加入浓硫酸调节pH值至3-4，30-40℃条件下缓慢滴加双氧水12kg，得到聚合硫酸铁溶液；将制备好的聚合硅酸溶液加入到制备好的聚合硫酸铁中，开启搅拌，加入浓硫酸调节pH值至1-2，40-45℃条件下搅拌1小时，得到聚硅硫酸铁；保温40-45℃，向制备好的聚硅硫酸铁中加入硫酸镁10kg，10分钟后加入硫酸锌2kg和乙酸锌10kg，连续搅拌1小时后停止搅拌，陈化3-5小时，即得到本发明的印染废水净化剂。
实施例3：本发明净化剂与聚铁混凝剂、铝混凝剂的对比实验
在三个250mL烧杯中分别加入200mL由酸性大红GR染料配制的模拟染料废水，水质指标见表一。分别加入某市售聚铁混凝剂(对照组一)、聚铝混凝剂(对照组二)、本发明净化剂(实验组)，加入量均为600mg/L，分别放于三个磁力搅拌器上，在100r/min下快速搅拌3min，在60r/min下慢速搅拌1min，静置沉淀20min，取其上层清液，进行检测，检测项目包括：色度(稀释倍数法)；COD(重铬酸钾法)；脱色率(吸光度值法)。结果如表一所示：
由表一可知：本发明的净化剂处理由酸性大红GR染料配制的模拟染料废水，其色度去除率为95％，COD去除率为83.6％，脱色率为97.3％；某市售聚铁混凝剂色度去除率为87.5％，COD去除率为47.5％，脱色率为82.2％；某市售聚铝混凝剂色度去除率为75％，COD去除率为29.5％，脱色率为65.4％。可见，在药剂投加量相同的前提下，采用本发明制备的净化剂处理印染废水时，对废水色度、COD去除效果更优。
实施例4：本发明净化剂处理印染废水实验
取某染整厂废水调节池中的印染废水500mL加入到500mL烧杯中，该印染废水含有活性染料、直接染料、分散染料、助剂以及表面活性剂，水质指标见表二。加入本发明净化剂200mg，放于磁力搅拌器上，在100r/min下快速搅拌3min，在60r/min下慢速搅拌1min，静置沉淀20min，取其上层清液，进行检测，检测项目包括：色度(稀释倍数法)；COD(重铬酸钾法)；脱色率(吸光度值法)；SS(离心法)。结果如表二所示：

Claims (7)

1.一种印染废水净化剂，其特征在于，由以下共混组分组成：
硫酸亚铁；
水玻璃；
硫酸镁；
硫酸锌；
乙酸锌；
双氧水。
2.根据权利要求1所述的印染废水净化剂，其特征在于由以下共混组分和重量百分比组成：
硫酸亚铁：40-60份；
水玻璃：20-40份；
硫酸镁：5-20份；
硫酸锌：2-10份；
乙酸锌：5-15份；
双氧水：10-20份。
3.根据权利要求1所述的印染废水净化剂，其特征在于，由以下共混组分和重量百分比组成：
硫酸亚铁：40-50份；
水玻璃：20-30份；
硫酸镁：10-15份；
硫酸锌：2-5份；
乙酸锌：8-12份；
双氧水：10-15份。
4.根据权利要求3所述的印染废水净化剂，其特征在于，由以下共混组分和重量百分比组成：
硫酸亚铁：42份；
水玻璃：25份；
硫酸镁：12份；
硫酸锌：3份；
乙酸锌：8份；
双氧水：10份。
5.根据权利要求1-4任一所述的印染废水净化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)聚合硅酸的制备：用纯化水溶解稀释水玻璃至SiO2质量百分比浓度为2％后，开启搅拌，加入浓硫酸调节pH值至2-3，20-25℃条件下连续搅拌1小时后，得到聚合硅酸溶液；
2)聚合硫酸铁的制备：20-25℃条件下，用纯化水溶解硫酸亚铁配置成FeSO4质量百分比浓度为20％的溶液后，开启搅拌，加入浓硫酸调节pH值至3-4，30-40℃条件下缓慢滴加双氧水，得到聚合硫酸铁溶液；
3)聚硅硫酸铁的制备：将步骤1)制备好的聚合硅酸溶液加入到步骤2)制备好的聚合硫酸铁中，开启搅拌，加入浓硫酸调节pH值至1-2，40-45℃条件下搅拌1小时，得到聚硅硫酸铁；
4)成品制备：开启搅拌，保温40-45℃，向步骤3)制备好的聚硅硫酸铁中加入硫酸镁，10分钟后加入硫酸锌和乙酸锌，连续搅拌1小时后停止搅拌，陈化3-5小时，即得到成品。
6.根据权利要求5所述的印染废水净化剂在印染废水处理中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于所述净化剂与废水的投加比例为(0.1-1)kg/m3。
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