CN105060435A - 一种工业废水处理用混凝剂及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业废水处理用混凝剂及其制作方法，所述混凝剂由以下质量份的原料制成：黄柏8-15份、槟郎5-7份、芦荟8-12份、改性沸石35-40份、聚合氯化铝40-50份、硫酸铝钾20-25份、草酸20-25份、硅酸钠20-25份。本发明通过添加中草药及煅烧处理有效地发挥了改性沸石的吸附性能和聚阳离子的混凝、电中和等作用，混凝性能更加优良，矾花大且紧密，沉降速度快，处理后的水体透明，水质和酸碱性稳定，同时兼具缓蚀剂、杀菌剂等多种药剂的功效。本发明成本低，适用pH范围广，污水温度变化宽，碱化度比其他铝盐、铁盐高，对设备的侵蚀和腐蚀性小，不会给环境带来二次污染，同时兼具除臭效果。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体是一种工业废水处理用混凝剂及其制作方法。
背景技术
水是基础性自然资源，又是战略性经济资源。中国是世界上水资源大国同时也是水资源最缺乏的国家之一，同时由于水污染问题日益严重，对各类污水处理提出新的挑战。
混凝是指使水中胶体颗粒以及微小悬浮物的凝聚过程，其包括快速混合、凝聚和絮凝三个步骤；其中，凝聚是指水中胶体的脱稳过程，而絮凝是指脱稳颗粒的聚集过程。混凝过程是自然存在于天然水体中的，伴随着水中颗粒物质和其他污染物的迁移转化。目前，混凝方法被广泛的应用到水和废水处理中，是最常用、最省钱、最重要的方法之一。混凝工艺的核心技术是混凝剂，混凝剂的好坏是决定混凝效果的优劣甚至整个水处理效果的优劣的关键因素之一，因此，为了提高水处理效果、降低处理成本、拓展应用领域，开发多功能高效优质的混凝剂是水处理工作中的一项重要任务。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低成本、混凝效果佳的工业废水处理用混凝剂及其制作方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种工业废水处理用混凝剂，由以下质量份的原料制成：黄柏8-15份、槟郎5-7份、芦荟8-12份、改性沸石35-40份、聚合氯化铝40-50份、硫酸铝钾20-25份、草酸20-25份、硅酸钠20-25份；所述改性沸石的制备方法，包括以下步骤：
1）将沸石粉碎过80目，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，备用；
2）将烘干后的沸石，用0.2-0.5mol/L的盐酸浸泡8-12h，取出，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，备用；
3）将步骤2）所得沸石与氢氧化铝按质量比2-3:1的比例加入沸石质量的4-5倍量的去离子水中，在40℃的恒温水浴锅中搅拌20min，取出，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，接着将烘干物置于420℃条件下煅烧2h，取出，备用；
4）将步骤3）所得沸石加入其质量的4-5倍量的1g/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液，在400-500W的超声波条件下改性40-50min，取出，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，得改性沸石。
作为本发明进一步的方案：由以下质量份的原料制成：黄柏12份、槟郎6份、芦荟10份、改性沸石38份、聚合氯化铝46份、硫酸铝钾22份、草酸22份、硅酸钠24份。
作为本发明进一步的方案：由以下质量份的原料制成：黄柏10份、槟郎7份、芦荟9份、改性沸石36份、聚合氯化铝48份、硫酸铝钾24份、草酸24份、硅酸钠24份。
作为本发明进一步的方案：由以下质量份的原料制成：黄柏12份、槟郎5份、芦荟12份、改性沸石36份、聚合氯化铝48份、硫酸铝钾22份、草酸24份、硅酸钠22份。
所述的工业废水处理用混凝剂的制作方法，包括以下步骤：
（1）将黄柏、槟郎和芦荟浸泡在其质量总和的3-5倍量的水中，浸泡2-3h后，点火，先用武火煮沸，后改用小火煎煮1-1.5h，关火；待冷却至45-55℃，将其过滤分离出滤液和滤渣，备用；
（2）将步骤（1）的滤液和改性沸石一起浸渍45-60min，烘干，粉碎成粉末；
（3）将步骤（1）的滤渣送入炭化炉中，以3℃/min的速度升温至580-600℃进行炭化处理，保温时间为1.5-2h，待冷却至80℃以下，取出，粉碎成粉末；
（4）将硫酸铝钾与草酸混合20-25min，接着加入硅酸钠混合30-40min，再加入聚合氯化铝混合90-100min；
（5）将步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）反应所得物料混合60-90min，得到所需的混凝剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过添加黄柏、槟郎和芦荟这三味中草药及煅烧处理有效地发挥了改性沸石的吸附性能和聚阳离子的混凝、电中和等作用，混凝性能更加优良，矾花大且紧密，沉降速度快，处理后的水体透明，水质和酸碱性稳定，同时兼具缓蚀剂、杀菌剂等多种药剂的功效。
本发明通过超声波对沸石进行改性，使其具有更大的孔隙率，吸附性能更加优良，从而制备出的絮凝剂具有更佳的吸附效果。
本发明成本低，杀菌效果好，适用pH范围广，污水温度变化宽，碱化度比其他铝盐、铁盐高，对设备的侵蚀和腐蚀性小，使用方便、安全，不会给环境带来二次污染，同时兼具除臭效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种工业废水处理用混凝剂，由以下质量份的原料制成：黄柏15份、槟郎5份、芦荟8份、改性沸石40份、聚合氯化铝40份、硫酸铝钾25份、草酸20份、硅酸钠25份；所述改性沸石的制备方法，包括以下步骤：
1）将沸石粉碎过80目，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，备用；
2）将烘干后的沸石，用0.5mol/L的盐酸浸泡8h，取出，用去离子水洗净，置于110℃温度下烘干，备用；
3）将步骤2）所得沸石与氢氧化铝按质量比3:1的比例加入沸石质量的4倍量的去离子水中，在40℃的恒温水浴锅中搅拌20min，取出，用去离子水洗净，置于110℃温度下烘干，接着将烘干物置于420℃条件下煅烧2h，取出，备用；
4）将步骤3）所得沸石加入其质量的4倍量的1g/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液，在500W的超声波条件下改性40min，取出，用去离子水洗净，置于110℃温度下烘干，得改性沸石。
所述的工业废水处理用混凝剂的制作方法，包括以下步骤：
（1）将黄柏、槟郎和芦荟浸泡在其质量总和的5倍量的水中，浸泡2h后，点火，先用武火煮沸，后改用小火煎煮1.5h，关火；待冷却至45℃，将其过滤分离出滤液和滤渣，备用；
（2）将步骤（1）的滤液和改性沸石一起浸渍45min，烘干，粉碎成粉末；
（3）将步骤（1）的滤渣送入炭化炉中，以3℃/min的速度升温至580℃进行炭化处理，保温时间为2h，待冷却至80℃以下，取出，粉碎成粉末；
（4）将硫酸铝钾与草酸混合25min，接着加入硅酸钠混合30min，再加入聚合氯化铝混合100min；
（5）将步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）反应所得物料混合90min，得到所需的混凝剂。
实施例2
本发明实施例中，一种工业废水处理用混凝剂，由以下质量份的原料制成：黄柏12份、槟郎6份、芦荟10份、改性沸石38份、聚合氯化铝46份、硫酸铝钾22份、草酸22份、硅酸钠24份；所述改性沸石的制备方法，包括以下步骤：
1）将沸石粉碎过80目，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，备用；
2）将烘干后的沸石，用0.2-0.5mol/L的盐酸浸泡8-12h，取出，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，备用；
3）将步骤2）所得沸石与氢氧化铝按质量比2-3:1的比例加入沸石质量的4-5倍量的去离子水中，在40℃的恒温水浴锅中搅拌20min，取出，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，接着将烘干物置于420℃条件下煅烧2h，取出，备用；
4）将步骤3）所得沸石加入其质量的4-5倍量的1g/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液，在400-500W的超声波条件下改性40-50min，取出，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，得改性沸石。
所述的工业废水处理用混凝剂的制作方法，包括以下步骤：
（1）将黄柏、槟郎和芦荟浸泡在其质量总和的4倍量的水中，浸泡2.5h后，点火，先用武火煮沸，后改用小火煎煮1.2h，关火；待冷却至50℃，将其过滤分离出滤液和滤渣，备用；
（2）将步骤（1）的滤液和改性沸石一起浸渍50min，烘干，粉碎成粉末；
（3）将步骤（1）的滤渣送入炭化炉中，以3℃/min的速度升温至590℃进行炭化处理，保温时间为2h，待冷却至80℃以下，取出，粉碎成粉末；
（4）将硫酸铝钾与草酸混合25min，接着加入硅酸钠混合35min，再加入聚合氯化铝混合95min；
（5）将步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）反应所得物料混合80min，得到所需的混凝剂。
实施例3
本发明实施例中，一种工业废水处理用混凝剂，由以下质量份的原料制成：黄柏8份、槟郎7份、芦荟12份、改性沸石35份、聚合氯化铝50份、硫酸铝钾20份、草酸25份、硅酸钠20份；所述改性沸石的制备方法，包括以下步骤：
1）将沸石粉碎过80目，用去离子水洗净，置于95℃温度下烘干，备用；
2）将烘干后的沸石，用0.2mol/L的盐酸浸泡12h，取出，用去离子水洗净，置于95℃温度下烘干，备用；
3）将步骤2）所得沸石与氢氧化铝按质量比2:1的比例加入沸石质量的5倍量的去离子水中，在40℃的恒温水浴锅中搅拌20min，取出，用去离子水洗净，置于95℃温度下烘干，接着将烘干物置于420℃条件下煅烧2h，取出，备用；
4）将步骤3）所得沸石加入其质量的5倍量的1g/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液，在400W的超声波条件下改性50min，取出，用去离子水洗净，置于95℃温度下烘干，得改性沸石。
所述的工业废水处理用混凝剂的制作方法，包括以下步骤：
（1）将黄柏、槟郎和芦荟浸泡在其质量总和的3倍量的水中，浸泡3h后，点火，先用武火煮沸，后改用小火煎煮1h，关火；待冷却至55℃，将其过滤分离出滤液和滤渣，备用；
（2）将步骤（1）的滤液和改性沸石一起浸渍60min，烘干，粉碎成粉末；
（3）将步骤（1）的滤渣送入炭化炉中，以3℃/min的速度升温至600℃进行炭化处理，保温时间为1.5h，待冷却至80℃以下，取出，粉碎成粉末；
（4）将硫酸铝钾与草酸混合20min，接着加入硅酸钠混合40min，再加入聚合氯化铝混合90min；
（5）将步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）反应所得物料混合60min，得到所需的混凝剂。
实施例4
本发明实施例中，一种工业废水处理用混凝剂，由以下质量份的原料制成：黄柏10份、槟郎7份、芦荟9份、改性沸石36份、聚合氯化铝48份、硫酸铝钾24份、草酸24份、硅酸钠24份；所述改性沸石的制备方法，包括以下步骤：
1）将沸石粉碎过80目，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，备用；
2）将烘干后的沸石，用0.2-0.5mol/L的盐酸浸泡8-12h，取出，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，备用；
3）将步骤2）所得沸石与氢氧化铝按质量比2-3:1的比例加入沸石质量的4-5倍量的去离子水中，在40℃的恒温水浴锅中搅拌20min，取出，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，接着将烘干物置于420℃条件下煅烧2h，取出，备用；
4）将步骤3）所得沸石加入其质量的4-5倍量的1g/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液，在400-500W的超声波条件下改性40-50min，取出，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，得改性沸石。
所述的工业废水处理用混凝剂的制作方法，包括以下步骤：
（1）将黄柏、槟郎和芦荟浸泡在其质量总和的4倍量的水中，浸泡2.5h后，点火，先用武火煮沸，后改用小火煎煮1.2h，关火；待冷却至50℃，将其过滤分离出滤液和滤渣，备用；
（2）将步骤（1）的滤液和改性沸石一起浸渍50min，烘干，粉碎成粉末；
（3）将步骤（1）的滤渣送入炭化炉中，以3℃/min的速度升温至590℃进行炭化处理，保温时间为2h，待冷却至80℃以下，取出，粉碎成粉末；
（4）将硫酸铝钾与草酸混合25min，接着加入硅酸钠混合35min，再加入聚合氯化铝混合95min；
（5）将步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）反应所得物料混合80min，得到所需的混凝剂。
实施例5
本发明实施例中，一种工业废水处理用混凝剂，由以下质量份的原料制成：黄柏12份、槟郎5份、芦荟12份、改性沸石36份、聚合氯化铝48份、硫酸铝钾22份、草酸24份、硅酸钠22份；所述改性沸石的制备方法，包括以下步骤：
1）将沸石粉碎过80目，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，备用；
2）将烘干后的沸石，用0.2-0.5mol/L的盐酸浸泡8-12h，取出，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，备用；
3）将步骤2）所得沸石与氢氧化铝按质量比2-3:1的比例加入沸石质量的4-5倍量的去离子水中，在40℃的恒温水浴锅中搅拌20min，取出，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，接着将烘干物置于420℃条件下煅烧2h，取出，备用；
4）将步骤3）所得沸石加入其质量的4-5倍量的1g/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液，在400-500W的超声波条件下改性40-50min，取出，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，得改性沸石。
所述的工业废水处理用混凝剂的制作方法，包括以下步骤：
（1）将黄柏、槟郎和芦荟浸泡在其质量总和的4倍量的水中，浸泡2.5h后，点火，先用武火煮沸，后改用小火煎煮1.2h，关火；待冷却至50℃，将其过滤分离出滤液和滤渣，备用；
（2）将步骤（1）的滤液和改性沸石一起浸渍50min，烘干，粉碎成粉末；
（3）将步骤（1）的滤渣送入炭化炉中，以3℃/min的速度升温至590℃进行炭化处理，保温时间为2h，待冷却至80℃以下，取出，粉碎成粉末；
（4）将硫酸铝钾与草酸混合25min，接着加入硅酸钠混合35min，再加入聚合氯化铝混合95min；
（5）将步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）反应所得物料混合80min，得到所需的混凝剂。
本发明通过添加黄柏、槟郎和芦荟这三味中草药及煅烧处理有效地发挥了改性沸石的吸附性能和聚阳离子的混凝、电中和等作用，混凝性能更加优良，矾花大且紧密，沉降速度快，处理后的水体透明，水质和酸碱性稳定，同时兼具缓蚀剂、杀菌剂等多种药剂的功效。
本发明通过超声波对沸石进行改性，使其具有更大的孔隙率，吸附性能更加优良，从而制备出的絮凝剂具有更佳的吸附效果。
本发明成本低，杀菌效果好，适用pH范围广，污水温度变化宽，碱化度比其他铝盐、铁盐高，对设备的侵蚀和腐蚀性小，使用方便、安全，不会给环境带来二次污染，同时兼具除臭效果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种工业废水处理用混凝剂，其特征在于，由以下质量份的原料制成：黄柏8-15份、槟郎5-7份、芦荟8-12份、改性沸石35-40份、聚合氯化铝40-50份、硫酸铝钾20-25份、草酸20-25份、硅酸钠20-25份；所述改性沸石的制备方法，包括以下步骤：
1）将沸石粉碎过80目，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，备用；
2）将烘干后的沸石，用0.2-0.5mol/L的盐酸浸泡8-12h，取出，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，备用；
3）将步骤2）所得沸石与氢氧化铝按质量比2-3:1的比例加入沸石质量的4-5倍量的去离子水中，在40℃的恒温水浴锅中搅拌20min，取出，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，接着将烘干物置于420℃条件下煅烧2h，取出，备用；
4）将步骤3）所得沸石加入其质量的4-5倍量的1g/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液，在400-500W的超声波条件下改性40-50min，取出，用去离子水洗净，置于95-110℃温度下烘干，得改性沸石。
2.根据权利要求1所述的工业废水处理用混凝剂，其特征在于，由以下质量份的原料制成：黄柏12份、槟郎6份、芦荟10份、改性沸石38份、聚合氯化铝46份、硫酸铝钾22份、草酸22份、硅酸钠24份。
3.根据权利要求1所述的工业废水处理用混凝剂，其特征在于，由以下质量份的原料制成：黄柏10份、槟郎7份、芦荟9份、改性沸石36份、聚合氯化铝48份、硫酸铝钾24份、草酸24份、硅酸钠24份。
4.根据权利要求1所述的工业废水处理用混凝剂，其特征在于，由以下质量份的原料制成：黄柏12份、槟郎5份、芦荟12份、改性沸石36份、聚合氯化铝48份、硫酸铝钾22份、草酸24份、硅酸钠22份。
5.一种如权利要求1-4任一所述的工业废水处理用混凝剂的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将黄柏、槟郎和芦荟浸泡在其质量总和的3-5倍量的水中，浸泡2-3h后，点火，先用武火煮沸，后改用小火煎煮1-1.5h，关火；待冷却至45-55℃，将其过滤分离出滤液和滤渣，备用；
（2）将步骤（1）的滤液和改性沸石一起浸渍45-60min，烘干，粉碎成粉末；
（3）将步骤（1）的滤渣送入炭化炉中，以3℃/min的速度升温至580-600℃进行炭化处理，保温时间为1.5-2h，待冷却至80℃以下，取出，粉碎成粉末；
（4）将硫酸铝钾与草酸混合20-25min，接着加入硅酸钠混合30-40min，再加入聚合氯化铝混合90-100min；
（5）将步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）反应所得物料混合60-90min，得到所需的混凝剂。
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