CN106219781B - 一种印染污水处理剂及其制备方法 - Google Patents

一种印染污水处理剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种印染污水处理剂及其制备方法,一种印染污水处理剂，包括以下重量份的原料：聚硅酸硫酸铝铁35‑40份，高铁酸钠15‑19份，硼聚硅酸铝铁锌5‑7份，阴离子型聚丙烯酰胺5‑7份，膦基聚羧酸20‑24份，竹炭‑壳聚糖复合吸附剂0.5‑1.2份，改性磷灰石8‑10份以及改性膨润土2‑4份。本发明具有处理剂成分简单经济、制备方法简便快捷以及污水处理效果好的优点。

Description

一种印染污水处理剂及其制备方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种印染污水处理剂及其制备方法。
背景技术
印染工业污水，是指在印染工业中产生的工业废水，由于废水成份复杂、化学稳定性好，难以生活降解，是很难被处理的工业废水之一。目前，国内用在印染工业污水处理及净化的产品有很多，但制作的成本较高，且处理及净化污水的工艺流程繁琐，处理效果不理想。
专利公开号为CN 103232079 A、公开日为2013.08.07的中国发明专利公开了一种天然矿物质印染工业污水处理剂的配方及其制作方法，该配方由高岭石、硫酸铝、片碱、氯化铁和碳酸钙组成，其中，各组分按以下重量配比得到：高岭石占15％-25％，硫酸铝30％-40％，片碱15％-30％，氯化铁10％-15％，碳酸钙10％-15％。
但是该发明存在配方复杂、污水处理效果差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种印染污水处理剂及其制备方法，本发明具有处理剂成分简单经济、制备方法简便快捷以及污水处理效果好的优点。
本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种印染污水处理剂，包括以下重量份的原料：聚硅酸硫酸铝铁35-40份，高铁酸钠15-19份，硼聚硅酸铝铁锌5-7份，阴离子型聚丙烯酰胺5-7份，膦基聚羧酸20-24份，竹炭-壳聚糖复合吸附剂0.5-1.2份，改性磷灰石8-10份以及改性膨润土2-4份。
进一步优选的技术方案在于：包括以下重量份的原料：聚硅酸硫酸铝铁36-38份，高铁酸钠16-18份，硼聚硅酸铝铁锌5-6份，阴离子型聚丙烯酰胺5-6份，膦基聚羧酸21-23份，竹炭-壳聚糖复合吸附剂0.7-1.0份，改性磷灰石8-9份以及改性膨润土2-3份。
进一步优选的技术方案在于：包括以下重量份的原料：聚硅酸硫酸铝铁38份，高铁酸钠18份，硼聚硅酸铝铁锌5份，阴离子型聚丙烯酰胺5份，膦基聚羧酸23份，竹炭-壳聚糖复合吸附剂1份，改性磷灰石8份以及改性膨润土2份。
进一步优选的技术方案在于：所述聚硅酸硫酸铝铁由活化后的聚硅酸和硫酸铝铁通过正交试验采用共聚法制得。
进一步优选的技术方案在于：所述正交试验中活化聚硅酸的步骤为向水玻璃中加入硫酸调节到特定pH后制得活化的聚硅酸单体，活化步骤的活化条件为pH=4.8-4.9，SO2含量=0.5-0.55mol/L，T=51-55℃。
进一步优选的技术方案在于：所述聚硅酸活化制备的活化条件为pH=4.9，SO2含量=0.52mol/L，T=52℃。
进一步优选的技术方案在于：所述聚硅酸硫酸铝铁的合成步骤中的工艺条件为Si/（Al3++Fe3+）的摩尔比为1:3、Al3+/ Fe3+的摩尔比为4:1、pH值为4.5温度为42℃。该设置中在制备聚硅酸硫酸铝铁时先进行所述聚硅酸的活化，再进行所述聚硅酸硫酸铝铁的合成，根据Si/（Al3++Fe3+）的摩尔比为1:3-1:5、Al3+/ Fe3+的摩尔比为4:1、pH值为4-6、温度为40-50℃的四个单因素条件进行四因素三水平正交试验，确定所述聚硅酸硫酸铝铁的合成步骤中的工艺条件为Si/（Al3++Fe3+）的摩尔比为1:3、Al3+/ Fe3+的摩尔比为4:1、pH值为4.5温度为42℃。在所述聚硅酸硫酸铝铁的合成步骤中铁离子和铝离子与共聚的所述聚硅酸发生反应，生成多羟基铝铁复合聚合物，为非晶体物质。
进一步优选的技术方案在于：所述竹炭-壳聚糖复合吸附剂负载有Fe2O3以及Co2O3，所述复合吸附剂中竹炭与金属氧化物的质量比为4:1-4.5:1，竹炭（负载金属氧化物）与壳聚糖的质量比为80:1-85:1，并且在650-680℃的焙烧温度下制备所述复合吸附剂。
在所述处理剂原料中，所述聚硅酸硫酸铝铁、高铁酸钠以及硼聚硅酸铝铁锌均为含多种金属离子的无机絮凝剂，相较于单一金属离子的无机絮凝剂，例如聚合氯化铝、聚合氯化铁以及聚合硫酸铁等，在污水絮凝反应时，具有沉降速度快，絮体粗大，颗粒密实以及色度、CODCr去除效果好的特点。
其中所述高铁酸钠具有很强的氧化性，溶于水中能有效地杀灭污水中的病菌和病毒，并且在整个污水处理过程中不会产生有害物质，属于绿色消毒剂。
所述阴离子型聚丙烯酰胺作为阴离子型有机絮凝剂配合带正电荷的所述无机絮凝剂使用，所述膦基聚羧酸使得所述处理剂具有阻垢作用以及缓蚀作用，使得所述处理剂适用于印染污水的金属排污管道，进一步提高了所述处理剂的使用范围。
所述竹炭-壳聚糖复合吸附剂、改性磷灰石以及改性膨润土作为吸附材料，对污水中的悬浮杂质以及纤维具有很好的吸附作用。
一种印染污水处理剂的制备方法，所述制备方法如下：
A.按照重量份量取原料，将聚硅酸硫酸铝铁、高铁酸钠、硼聚硅酸铝铁锌加入粉碎机，粉碎成80-95目粉体后加入容器中，再向所述容器中加入阴离子型聚丙烯酰胺；
B.将膦基聚羧酸加入所述容器中，所述膦基聚羧酸的量均分为三份，每份所述膦基聚羧酸的添加均间隔为1-2分钟，边添加边用搅拌机搅拌并进行温度控制，搅拌转速不大于10r/min，温度控制在10℃以上；
C.加入竹炭-壳聚糖复合吸附剂、改性磷灰石以及改性膨润土，超声波震荡70-85分钟，震荡频率为28-30kHz，制得印染污水处理剂。
本发明具有处理剂成分简单经济、制备方法简便快捷以及污水处理效果好的优点。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
实施例1：一种印染污水处理剂，根据配方取各种原料：聚硅酸硫酸铝铁38kg，高铁酸钠18kg，硼聚硅酸铝铁锌5kg，阴离子型聚丙烯酰胺5kg，膦基聚羧酸23kg，竹炭-壳聚糖复合吸附剂1 kg，改性磷灰石8 kg以及改性膨润土2 kg，取好原料后放置待用；
所述聚硅酸硫酸铝铁由活化后的聚硅酸和硫酸铝铁通过正交试验采用共聚法制得。所述正交试验中活化聚硅酸的步骤为向水玻璃中加入硫酸调节到特定pH后制得活化的聚硅酸单体，所述聚硅酸活化制备的活化条件为pH=4.9，SO2含量=0.52mol/L，T=52℃。
所述聚硅酸硫酸铝铁的合成步骤中的工艺条件为Si/（Al3++Fe3+）的摩尔比为1:3、Al3+/ Fe3+的摩尔比为4:1、pH值为4.5温度为42℃。在所述聚硅酸硫酸铝铁的合成步骤中铁离子和铝离子与共聚的所述聚硅酸发生反应，生成多羟基铝铁复合聚合物，为非晶体物质。
所述竹炭-壳聚糖复合吸附剂负载有Fe2O3以及Co2O3，所述复合吸附剂中竹炭与金属氧化物的质量比为4:1，竹炭（负载金属氧化物）与壳聚糖的质量比为80:1，并且在650℃的焙烧温度下制备所述复合吸附剂。
在所述处理剂原料中，所述聚硅酸硫酸铝铁、高铁酸钠以及硼聚硅酸铝铁锌均为含多种金属离子的无机絮凝剂，相较于单一金属离子的无机絮凝剂，例如聚合氯化铝、聚合氯化铁以及聚合硫酸铁等，在污水絮凝反应时，具有沉降速度快，絮体粗大，颗粒密实以及色度、CODCr去除效果好的特点。其中所述高铁酸钠具有很强的氧化性，溶于水中能有效地杀灭污水中的病菌和病毒，并且在整个污水处理过程中不会产生有害物质，属于绿色消毒剂。所述阴离子型聚丙烯酰胺作为阴离子型有机絮凝剂配合带正电荷的所述无机絮凝剂使用，所述膦基聚羧酸使得所述处理剂具有阻垢作用以及缓蚀作用，使得所述处理剂适用于印染污水的金属排污管道，进一步提高了所述处理剂的使用范围。所述竹炭-壳聚糖复合吸附剂、改性磷灰石以及改性膨润土作为吸附材料，对污水中的悬浮杂质以及纤维具有很好的吸附作用。
一种印染污水处理剂的制备方法，所述制备方法如下：
A.按照重量份量取原料，将聚硅酸硫酸铝铁、高铁酸钠、硼聚硅酸铝铁锌加入粉碎机，粉碎成80目粉体，加入阴离子型聚丙烯酰胺；
B.将膦基聚羧酸加入容器中，所述膦基聚羧酸的量均分为三份，每份所述膦基聚羧酸的添加均间隔为1分钟，边添加边用搅拌机搅拌并进行温度控制，搅拌转速为3r/min，温度控制在20℃；
C.加入竹炭-壳聚糖复合吸附剂、改性磷灰石以及改性膨润土，超声波震荡70分钟，震荡频率为28kHz，制得印染污水处理剂。
实施例2：一种印染污水处理剂，包括以下重量份的原料：聚硅酸硫酸铝铁38kg，高铁酸钠17kg，硼聚硅酸铝铁锌6kg，阴离子型聚丙烯酰胺5kg，膦基聚羧酸22kg，竹炭-壳聚糖复合吸附剂1kg，改性磷灰石9kg以及改性膨润土2kg，取好原料后放置待用；
所述聚硅酸硫酸铝铁由活化后的聚硅酸和硫酸铝铁通过正交试验采用共聚法制得。所述正交试验中活化聚硅酸的步骤为向水玻璃中加入硫酸调节到特定pH后制得活化的聚硅酸单体，所述聚硅酸活化制备的活化条件为pH=4.9，SO2含量=0.53mol/L，T=53℃。
所述聚硅酸硫酸铝铁的合成步骤中的工艺条件为Si/（Al3++Fe3+）的摩尔比为1:3、Al3+/ Fe3+的摩尔比为4:1、pH值为4.5温度为42℃。在所述聚硅酸硫酸铝铁的合成步骤中铁离子和铝离子与共聚的所述聚硅酸发生反应，生成多羟基铝铁复合聚合物，为非晶体物质。
所述竹炭-壳聚糖复合吸附剂负载有Fe2O3以及Co2O3，所述复合吸附剂中竹炭与金属氧化物的质量比为4.2:1，竹炭（负载金属氧化物）与壳聚糖的质量比为82:1，并且在660℃的焙烧温度下制备所述复合吸附剂。
在所述处理剂原料中，所述聚硅酸硫酸铝铁、高铁酸钠以及硼聚硅酸铝铁锌均为含多种金属离子的无机絮凝剂，相较于单一金属离子的无机絮凝剂，例如聚合氯化铝、聚合氯化铁以及聚合硫酸铁等，在污水絮凝反应时，具有沉降速度快，絮体粗大，颗粒密实以及色度、CODCr去除效果好的特点。其中所述高铁酸钠具有很强的氧化性，溶于水中能有效地杀灭污水中的病菌和病毒，并且在整个污水处理过程中不会产生有害物质，属于绿色消毒剂。所述阴离子型聚丙烯酰胺作为阴离子型有机絮凝剂配合带正电荷的所述无机絮凝剂使用，所述膦基聚羧酸使得所述处理剂具有阻垢作用以及缓蚀作用，使得所述处理剂适用于印染污水的金属排污管道，进一步提高了所述处理剂的使用范围。所述竹炭-壳聚糖复合吸附剂、改性磷灰石以及改性膨润土作为吸附材料，对污水中的悬浮杂质以及纤维具有很好的吸附作用。
一种印染污水处理剂的制备方法，所述制备方法如下：
A.按照重量份量取原料，将聚硅酸硫酸铝铁、高铁酸钠、硼聚硅酸铝铁锌加入粉碎机，粉碎成90目粉体，加入阴离子型聚丙烯酰胺；
B.将膦基聚羧酸加入容器中，所述膦基聚羧酸的量均分为三份，每份所述膦基聚羧酸的添加均间隔为1.5分钟，边添加边用搅拌机搅拌并进行温度控制，搅拌转速为5r/min，温度控制在30℃；
C.加入竹炭-壳聚糖复合吸附剂、改性磷灰石以及改性膨润土，超声波震荡80分钟，震荡频率为29kHz，制得印染污水处理剂。
实施例3：一种印染污水处理剂，包括以下重量kg的原料：聚硅酸硫酸铝铁38kg，高铁酸钠16kg，硼聚硅酸铝铁锌6kg，阴离子型聚丙烯酰胺6kg，膦基聚羧酸21kg，竹炭-壳聚糖复合吸附剂1kg，改性磷灰石9kg以及改性膨润土3kg，取好原料后放置待用；
所述聚硅酸硫酸铝铁由活化后的聚硅酸和硫酸铝铁通过正交试验采用共聚法制得。所述正交试验中活化聚硅酸的步骤为向水玻璃中加入硫酸调节到特定pH后制得活化的聚硅酸单体，所述聚硅酸活化制备的活化条件为pH=4.9，SO2含量=0.55mol/L，T=55℃。
所述聚硅酸硫酸铝铁的合成步骤中的工艺条件为Si/（Al3++Fe3+）的摩尔比为1:3、Al3+/ Fe3+的摩尔比为4:1、pH值为4.5温度为42℃。在所述聚硅酸硫酸铝铁的合成步骤中铁离子和铝离子与共聚的所述聚硅酸发生反应，生成多羟基铝铁复合聚合物，为非晶体物质。
所述竹炭-壳聚糖复合吸附剂负载有Fe2O3以及Co2O3，所述复合吸附剂中竹炭与金属氧化物的质量比为4.5:1，竹炭（负载金属氧化物）与壳聚糖的质量比为85:1，并且在680℃的焙烧温度下制备所述复合吸附剂。
在所述处理剂原料中，所述聚硅酸硫酸铝铁、高铁酸钠以及硼聚硅酸铝铁锌均为含多种金属离子的无机絮凝剂，相较于单一金属离子的无机絮凝剂，例如聚合氯化铝、聚合氯化铁以及聚合硫酸铁等，在污水絮凝反应时，具有沉降速度快，絮体粗大，颗粒密实以及色度、CODCr去除效果好的特点。其中所述高铁酸钠具有很强的氧化性，溶于水中能有效地杀灭污水中的病菌和病毒，并且在整个污水处理过程中不会产生有害物质，属于绿色消毒剂。所述阴离子型聚丙烯酰胺作为阴离子型有机絮凝剂配合带正电荷的所述无机絮凝剂使用，所述膦基聚羧酸使得所述处理剂具有阻垢作用以及缓蚀作用，使得所述处理剂适用于印染污水的金属排污管道，进一步提高了所述处理剂的使用范围。所述竹炭-壳聚糖复合吸附剂、改性磷灰石以及改性膨润土作为吸附材料，对污水中的悬浮杂质以及纤维具有很好的吸附作用。
一种印染污水处理剂的制备方法，所述制备方法如下：
A.按照重量份量取原料，将聚硅酸硫酸铝铁、高铁酸钠、硼聚硅酸铝铁锌加入粉碎机，粉碎成95目粉体，加入阴离子型聚丙烯酰胺；
B.将膦基聚羧酸加入容器中，所述膦基聚羧酸的量均分为三份，每份所述膦基聚羧酸的添加均间隔为2分钟，边添加边用搅拌机搅拌并进行温度控制，搅拌转速为8r/min，温度控制在40℃；
C.加入竹炭-壳聚糖复合吸附剂、改性磷灰石以及改性膨润土，超声波震荡85分钟，震荡频率为30kHz，制得印染污水处理剂。
应用实施例1-3制备的印染污水处理剂进行污水处理,处理效果如下,其中物质含量的单位为mg/L,
项目 投入量 CODCr BOD5 SS NH3-N 色度 透光度 TN
印染污水 / 312 55 181 140 170 21% 13.7
水样
实施例1 100 26 12 6 11 10 97% 9.2
实施例2 100 28 11 7 12 9 98% 9
实施例3 100 17 13 7 10 11 95% 9.5
排放标准 / 100 25 70 15 40 90% 10.0
由上表所述, 本发明制备的一种印染污水处理剂具有污水处理效果好的优点,完全符合国家要求的排放标准。
上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种印染污水处理剂，其特征在于：包括以下重量份的原料：聚硅酸硫酸铝铁35-40份，高铁酸钠15-19份，硼聚硅酸铝铁锌5-7份，阴离子型聚丙烯酰胺5-7份，膦基聚羧酸20-24份，竹炭-壳聚糖复合吸附剂0.5-1.2份，改性磷灰石8-10份以及改性膨润土2-4份；
所述聚硅酸硫酸铝铁由活化后的聚硅酸和硫酸铝铁通过正交试验采用共聚法合成制得；
所述正交试验中活化聚硅酸的步骤为向水玻璃中加入硫酸调节到特定pH后制得活化的聚硅酸单体，活化步骤的活化条件为pH=4.8-4.9，SO2含量=0.5-0.55mol/L，T=51-55℃；
所述聚硅酸硫酸铝铁的合成步骤中的工艺条件为Si/（Al3++Fe3+）的摩尔比为1:3、Al3+/Fe3+的摩尔比为4:1、pH值为4.5、温度为42℃。
2.根据权利要求1所述的一种印染污水处理剂，其特征在于：包括以下重量份的原料：聚硅酸硫酸铝铁36-38份，高铁酸钠16-18份，硼聚硅酸铝铁锌5-6份，阴离子型聚丙烯酰胺5-6份，膦基聚羧酸21-23份，竹炭-壳聚糖复合吸附剂0.7-1.0份，改性磷灰石8-9份以及改性膨润土2-3份。
3.根据权利要求1所述的一种印染污水处理剂，其特征在于：包括以下重量份的原料：聚硅酸硫酸铝铁38份，高铁酸钠18份，硼聚硅酸铝铁锌5份，阴离子型聚丙烯酰胺5份，膦基聚羧酸23份，竹炭-壳聚糖复合吸附剂1份，改性磷灰石8份以及改性膨润土2份。
4.根据权利要求1所述的一种印染污水处理剂，其特征在于：所述聚硅酸活化制备的活化条件为pH=4.9，SO2含量=0.52mol/L，T=52℃。
5.根据权利要求1所述的一种印染污水处理剂，其特征在于：所述竹炭-壳聚糖复合吸附剂负载有Fe2O3以及Co2O3，所述复合吸附剂中竹炭与金属氧化物的质量比为4:1-4.5:1，负载金属氧化物的竹炭与壳聚糖的质量比为80:1-85:1，并且在650-680℃的焙烧温度下制备所述复合吸附剂。
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Denomination of invention: The invention relates to a printing and dyeing sewage treatment agent and a preparation method thereof

Effective date of registration: 20220224

Granted publication date: 20190621

Pledgee: Huzhou Wuxing Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: ZHEJIANG HUAQIANG ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2022330000253