CN104528903A - 一种处理铝材厂工业废水的絮凝剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理铝材厂工业废水的絮凝剂及其制备方法，其中，该絮凝剂的原料配方是由如下重量份数的各组分组成：十八烷基三甲基氯化铵10~15份；聚丙烯酰胺20~40份；偶氮氨基苯0.3~0.5份；十二水硫酸铝钾3~5份；腐植酸0.3~0.5份。本发明提供的这种絮凝剂，其吸附絮凝效果比单纯的聚丙烯酰胺好，絮凝效率更高，满足日益增加的废水处理需求。

Description

一种处理铝材厂工业废水的絮凝剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝材厂工业废水处理领域，尤其涉及的是一种处理铝材厂工业废水的絮凝剂及其制备方法。
背景技术
铝型材生产过程主要包括对成型铝材的脱脂、碱蚀、酸洗、氧化、封孔及着色，而经上述工序处理后的型材均需用水进行清洗，从而产生铝型材厂废水。铝型材厂生产的废水除含有大量的铝离子，还含有部分锌、镍、铜等金属离子，而废水的酸碱度视各生产厂家要求不同而有所变化，但呈酸性的居多。
针对铝型材废水主要含各种金属离子及悬浮物的特性，传统的处理工艺一般采用中和调节及混凝沉淀法，主要包括以下步骤：1、均衡水质：将铝型材生产废水从车间排出后流入中和调节池，针对废水的PH值，加入酸或碱中和，搅拌1-3小时，直到废水的PH值保持在6~9；2、将废水送入沉淀池中，加入絮凝剂，保持搅拌4-6小时，静置沉淀24小时；3、经过沉淀池后，废水的上部清液可以直接排出，下部杂质经污泥池浓缩后用泵抽送入板框压滤机，进行脱水挤压后作卫生填埋或综合利用。
传统的处理工艺所采用的絮凝剂絮凝沉淀效果较差，效率低下，一般一次絮凝沉淀需要30小时，而且一次絮凝沉淀后得到的废水仍然具有高含量的金属离子，需要再进行二次处理，耗时费力。现在迫切需要一种絮凝沉淀效果好，效率高的絮凝剂已解决日益增加的废水量的问题。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种处理铝材厂工业废水的絮凝剂及其制备方法，该絮凝剂絮凝沉淀时间短，絮凝净化效果优异，符合现在铝型材工厂处理废水的需求。
本发明的技术方案如下：一种处理铝材厂工业废水的絮凝剂，其中，该絮凝剂的原料配方是由如下重量份数的各组分组成：
十八烷基三甲基氯化铵     10~15份；
聚丙烯酰胺               20~40份；
偶氮氨基苯               0.3~0.5份；
十二水硫酸铝钾           3~5份；
腐植酸                   0.3~0.5份。
十八烷基三甲基氯化铵白色蜡状物，易溶于水，具有非常好的渗透柔滑性；聚丙烯酰胺为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的摩擦阻力，一般情况下可以作为工业废水的絮凝剂使用，但是其絮凝沉淀效果一般，效率较低；偶氮氨基苯具有一定的协同引发作用；十二水硫酸铝钾，俗称明矾，具有良好的吸附能力，是一种常用的净水剂；腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，广泛应用于农林牧、石油、化工、建材、医药卫生、环保等各个领域。以上各组分均采用市售产品即可。
发明人发现，十八烷基三甲基氯化铵、聚丙烯酰胺和少量偶氮氨基苯混合的物质，具有较好絮凝效果，特别是对于铝型材厂的废水，其絮凝效果是单纯的聚丙烯酰胺的2~3倍，但是絮凝反应的速度较慢，而且对温度条件要求较高，需要在60~70℃下才具有较为明显的絮凝沉淀效果。继而，发明人对如何提高该混合物的絮凝反应速度，和降低其使用条件进行研究，发现，加入一定量的十二水硫酸铝钾可以明显提高混合物的絮凝沉淀效果，同时降低其反应的温度要求；而加入少量的腐植酸则可以提高混合物絮凝反应的速度。
发明人继而对各成分的具体配比进行研究，得到效果最佳的配比：
十八烷基三甲基氯化铵     12份；
聚丙烯酰胺               35份；
偶氮氨基苯               0.3份；
十二水硫酸铝钾           4份；
腐植酸                   0.4份。
本发明还公开了这种絮凝剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
先将十八烷基三甲基氯化铵和聚丙烯酰胺混合，加入5倍于该混合物质量的去离子水，采用旋转式摇床在600℃下以180~200转/min的速度震荡200分钟；将混合液体取出，加热，加热温度为70℃，在加热的同时进行搅拌，加热20分钟后，加入偶氮氨基苯，继续加热并搅拌20分钟后停止，自然冷却至室温，偶氮氨基苯的加入可以使其与十八烷基三甲基氯化铵和聚丙烯酰胺发生协同作用，使混合的物质具有比单纯的聚丙烯酰胺更好的絮凝效果；然后向该混合物加入十二水硫酸铝钾和腐植酸，搅拌10分钟，置于压力比一个标准大气压高50~80Kpa且温度为45℃的环境下静止2小时；取出，利用蒸发仪进行蒸发，得到固体物，将该固体物研磨成粉末，得到絮凝剂。
本发明的有益效果：本发明提供的这种絮凝剂，其吸附絮凝效果比单纯的聚丙烯酰胺好，絮凝效率更高，满足日益增加的废水处理需求。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下列举实施例对本发明进一步详细说明。
实施例1
本实施例中絮凝剂的原料配方是由如下重量份数的各组分组成：
十八烷基三甲基氯化铵     10份；
聚丙烯酰胺               25份；
偶氮氨基苯               0.3份；
十二水硫酸铝钾           3份；
腐植酸                   0.3份。
本实施例的絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：先将十八烷基三甲基氯化铵和聚丙烯酰胺混合，加入5倍于该混合物质量的去离子水，采用旋转式摇床在600℃下以190转/min的速度震荡200分钟；将混合液体取出，加热，加热温度为70℃，在加热的同时进行搅拌，加热20分钟后，加入偶氮氨基苯，继续加热并搅拌20分钟后停止，自然冷却至室温，偶氮氨基苯的加入可以使其与十八烷基三甲基氯化铵和聚丙烯酰胺发生协同作用，使混合的物质具有比单纯的聚丙烯酰胺更好的絮凝效果；然后向该混合物加入十二水硫酸铝钾和腐植酸，搅拌10分钟，置于压力比一个标准大气压高50~80Kpa且温度为45℃的环境下静止2小时；取出，利用蒸发仪进行蒸发，得到固体物，将该固体物研磨成粉末，得到絮凝剂。
本实施例的絮凝剂的絮凝效果是单纯的聚丙烯酰胺的2倍，处理相同的废水量，所使用的时间是单纯的聚丙烯酰胺的一半，使用方法为：将本实施例的絮凝剂倒入待处理废水中，在40~50℃下保持搅拌40~60min，然后静置12~14小时，待废水中悬浮物沉淀后，上层清液已经达到排放标准，可以直接排出，而底下沉淀进行脱水挤压后作卫生填埋或综合利用。
实施例2
本实施例中絮凝剂的原料配方是由如下重量份数的各组分组成：
十八烷基三甲基氯化铵     15份；
聚丙烯酰胺               40份；
偶氮氨基苯               0.5份；
十二水硫酸铝钾           5份；
腐植酸                   0.5份。
本实施例的絮凝剂的制备方法与实施例一样，其使用方法与达到的絮凝效果也与实施例一样。
实施例3
本实施例中絮凝剂的原料配方是由如下重量份数的各组分组成：
十八烷基三甲基氯化铵     12份；
聚丙烯酰胺               35份；
偶氮氨基苯               0.3份；
十二水硫酸铝钾           4份；
腐植酸                   0.4份。
本实施例的絮凝剂的制备方法与实施例一样，其使用方法也与实施例一样。不同的是，本实施例所达到的絮凝效果是单纯的聚丙烯酰胺的3倍，处理相同的废水量，所使用的时间是单纯的聚丙烯酰胺的一半，而絮凝净化时所要求的环境温度为35~40℃，对环境温度要求更低，更加易于实现。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种处理铝材厂工业废水的絮凝剂，其特征在于，该絮凝剂的原料配方是由如下重量份数的各组分组成：
十八烷基三甲基氯化铵     10~15份；
聚丙烯酰胺               20~40份；
偶氮氨基苯               0.3~0.5份；
十二水硫酸铝钾           3~5份；
腐植酸                   0.3~0.5份。
2.根据权利要求1所述的处理铝材厂工业废水的絮凝剂，其特征在于，该絮凝剂的原料配方是由如下重量份数的各组分组成：
十八烷基三甲基氯化铵     12份；
聚丙烯酰胺               35份；
偶氮氨基苯               0.3份；
十二水硫酸铝钾           4份；
腐植酸                   0.4份。
3.一种权利要求1或2所述的处理铝材厂工业废水的絮凝剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
先将十八烷基三甲基氯化铵和聚丙烯酰胺混合，加入5倍于该混合物质量的去离子水，采用旋转式摇床在600℃下以180~200转/min的速度震荡200分钟；将混合液体取出，加热，加热温度为70℃，在加热的同时进行搅拌，加热20分钟后，加入偶氮氨基苯，继续加热并搅拌20分钟后停止，自然冷却至室温，加入十二水硫酸铝钾和腐植酸，搅拌10分钟，置于压力比一个标准大气压高50~80Kpa且温度为45℃的环境下静止2小时；取出，利用蒸发仪进行蒸发，得到固体物，将该固体物研磨成粉末，得到絮凝剂。
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