CN106430482B - 一种造纸中段废水处理药剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种造纸中段废水处理药剂，其特征在于由以下物质组成，聚合氯化铝80～90份，粉煤灰10～20份，硅藻土10～20份，聚合硫酸铁6.5～13.5份，碳酸氢钠1～2份，柠檬酸1.5～3份，聚乙二醇0.5～1份，凹凸棒土～60份，聚丙烯酰胺1～2份。本发明提供了一种造纸中段废水处理药剂，解决了现有技术中在单一使用的过程中往往存在吨水用药量大，产生的污泥量大，处理效率不高，吨水处理药剂成本高，不能保证色度达到国家相关排放标准的问题。

Description

一种造纸中段废水处理药剂
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种造纸中段废水处理药剂。
背景技术
制浆造纸工业是一个与国民经济息息相关的行业，同时也是一个能源与化工原料消耗高、用水量大、对环境污染严重的行业。由于造纸工业废水排放量大，废水中又含有大量的纤维素、木质素、无机碱以及丹宁、树脂、蛋白质等，致使废水色度深、碱度大、难降解物质含量高、耗氧量大。它能造成整个水体的污染和生态环境的严重破坏，中段废水则是整个造纸废水治理的重点，而脱色、降COD又是中段废水治理的难点。
目前造纸中段废水处理广泛采用混凝法，采用的混凝剂主要有聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸铝、三氯化铁、三氯化铝等无机化合物。它们在单一使用的过程中往往存在吨水用药量大，产生的污泥量大，处理效率不高，吨水处理药剂成本高，不能保证色度达到国家相关排放标准的缺点。另一方面，污水处理药剂采用一次性全部投入或者连续性投入的方式，污水脱色、有机物的捕获等过程都是同时进行的，因此污水处理药剂的投入量比较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种造纸中段废水处理药剂，解决现有技术中在单一使用的过程中往往存在吨水用药量大，产生的污泥量大，处理效率不高，吨水处理药剂成本高，不能保证色度达到国家相关排放标准的问题。
本发明采用的技术方案是：
一种造纸中段废水处理药剂，其特征在于由以下物质组成，
进一步地，所述粉煤灰采用0.6～0.7mol/L的盐酸溶液浸泡10～12h，50～100KHz频率超声波处理2～3h，过滤，100～150℃干燥，研磨粉碎至细度200～300目，对粉煤灰进行酸化改性处理，加快其在废水中的分散过程，同时改变粉煤灰表面的电荷分布，使其更容易与废水中的悬浮物等接触。
进一步地，所述硅藻土采用0.2～0.3mol/L的盐酸溶液浸泡10～12h，50～100KHz频率超声波处理2～3h，过滤，于450～550℃焙烧2～4h，冷却，研磨粉碎至细度200～300目，对膨润土进行酸化改性处理，加快其在废水中的分散过程，同时改变粉煤灰表面的电荷分布，使其更容易与废水中的悬浮物等接触。
进一步地，所述硅藻土与聚合硫酸铁的重量比3∶2。
进一步地，所述聚乙二醇的分子量为600～4000，将其加热溶解后，快速搅拌的同时加入碳酸氢钠，加料完毕后，持续搅拌10min，冷却降温，将聚乙二醇和碳酸氢钠混合物粉碎备用，将柠檬酸溶于乙醇中，然后在快速搅拌下，柠檬酸溶液喷入到聚乙二醇和碳酸氢钠混合物中，加入完毕后，对聚乙二醇、碳酸氢钠和柠檬酸混合物进行干燥粉碎，聚乙二醇、碳酸氢钠和柠檬酸的重量比为0.5∶1∶1.5。由于碳酸氢钠被聚乙二醇薄层包裹，然后在与柠檬酸混合，在遇水状态下，聚乙二醇逐步溶解，碳酸氢钠与柠檬酸反应会逐步释放出二氧化碳气体形成微气泡，并吸附到悬浮物表面，加速其分离过程。
进一步地，所述碳酸氢钠占聚合氯化铝重量的5％。
进一步地，所述凹凸棒土在搅拌状态下，加入浓度为2～6mol/L的甲酸溶液中得混合溶液，于40～90℃下反应2～3h，然后过滤，用水冲洗至pH中性，然后投入到十六烷基三甲基氯化铵溶液中继续搅拌反应0.5～4h，过滤，用水冲洗至pH中性，干燥，300～400℃焙烧1～2h、粉碎过筛。首先对凹凸棒土进行有机酸活化，除去凹凸棒土中的无机盐杂质及其粒间胶结物，增加了孔道、比表面积和表面吸附性能，提高了凹凸棒土的脱色能力。经活化后凹凸棒黏土暴露了更多的羟基活性中心，改善了凹凸棒黏土与十六烷基三甲基氯化铵的结合能力，有利于将十六烷基氯化铵修饰到凹凸棒黏土表面，利用氨基弱碱性可以结合游离脂肪酸的能力降低废水中油脂的酸值。
进一步地，所述凹凸棒土与甲酸溶液的固液重量比1∶20，十六烷基三甲基氯化铵加入量为凹凸棒土重量的0.2～5％。
进一步地，所述凹凸棒土的用量为聚合氯化铝、粉煤灰、硅藻土和聚合硫酸铁总重的1～40％。
本发明的有益效果是：
本发明采用聚合氯化铝复配粉煤灰、硅藻土和聚合硫酸铁的方式，改善聚合氯化铝单一使用时存在的缺陷，具备更为优良COD去除率，并降低聚合氯化铝的投加量和减少混凝沉降的污泥量，减少成本。同时，复配加入了经过十六烷基三甲基氯化铵和甲酸改性的凹凸棒土进造纸中段废水脱色操作，确保废水脱色彻底。再则，利用碳酸氢钠分解产生的微气泡吸附悬浮物上，加快其分离过程。
具体实施方式
为了使本发明的目的及技术方案的优点更加清楚明白，以下结合实例，对本发明进行进一步详细说明。
造纸中段废水处理药剂的制备过程如下：
原材料预处理
粉煤灰采用0.6～0.7mol/L的盐酸溶液浸泡10～12h，50～100KHz频率超声波处理2～3h，过滤，100～150℃干燥，研磨粉碎至细度200～300目。
硅藻土采用0.2～0.3mol/L的盐酸溶液浸泡10～12h，50～100KHz频率超声波处理2～3h，过滤，于450～550℃焙烧2～4h，冷却，研磨粉碎至细度200～300目。
聚乙二醇的分子量为600～4000，将其加热溶解后，快速搅拌的同时加入碳酸氢钠，加料完毕后，持续搅拌10min，冷却降温，将聚乙二醇和碳酸氢钠混合物粉碎备用，将柠檬酸溶于乙醇中，然后在快速搅拌下，柠檬酸溶液喷入到聚乙二醇和碳酸氢钠混合物中，加入完毕后，对聚乙二醇、碳酸氢钠和柠檬酸混合物进行干燥粉碎，聚乙二醇、碳酸氢钠和柠檬酸的重量比为0.5∶1∶1.5。
凹凸棒土在搅拌状态下，加入浓度为2～6mol/L的甲酸溶液中得混合溶液，于40～90℃下反应2～3h，然后过滤，用水冲洗至pH中性，然后投入到十六烷基三甲基氯化铵溶液中继续搅拌反应0.5～4h，过滤，用水冲洗至pH中性，干燥，300～400℃焙烧1～2h、粉碎过筛。凹凸棒土与甲酸溶液的固液重量比1∶20，十六烷基三甲基氯化铵加入量为凹凸棒土重量的0.2～5％。
称量混合
按照配比要求，将各个原料称量，然后加入到高度搅拌机内进行分散混合，制成处理药剂。
硅藻土与聚合硫酸铁的重量比3∶2。
碳酸氢钠占聚合氯化铝重量的5％。
凹凸棒土的用量为聚合氯化铝、粉煤灰、硅藻土和聚合硫酸铁总重的1～40％。
采用以上方法制备处理药剂组成如下：
组成 实施例一 实施例二 实施例三 实施例四
聚合氯化铝 80份 90份 84份 88份
粉煤灰 20份 10份 14份 18份
硅藻土 20份 10份 18份 18份
聚合硫酸铁 13.3份 6.7份 12份 12份
碳酸氢钠 4份 4.5份 4.2份 4.4份
柠檬酸 6份 6.75份 6.3份 6.6份
聚乙二醇 2份 2.25份 2.1份 2.2份
凹凸棒土 1.3份 47份 25.6份 54.4份
聚丙烯酰胺 1份 2份 1份 1.5份
各个实施例检测结果如下：

Claims (7)

1.一种造纸中段废水处理药剂，其特征在于由以下物质组成，
聚合氯化铝 80~90份，
粉煤灰 10~20份，
硅藻土 10~20份，
聚合硫酸铁 6.5~13.5份，
碳酸氢钠 1~2份，
柠檬酸 1.5~3份，
聚乙二醇 0.5~1份，
凹凸棒土 1~60份，
聚丙烯酰胺 1~2份；
所述聚乙二醇的分子量为600~4000，将其加热溶解后，快速搅拌的同时加入碳酸氢钠，加料完毕后，持续搅拌10min，冷却降温，将聚乙二醇和碳酸氢钠混合物粉碎备用，将柠檬酸溶于乙醇中，然后在快速搅拌下，柠檬酸溶液喷入到聚乙二醇和碳酸氢钠混合物中，加入完毕后，对聚乙二醇、碳酸氢钠和柠檬酸混合物进行干燥粉碎，聚乙二醇、碳酸氢钠和柠檬酸的重量比为0.5：1： 1.5。
2.根据权利要求1所述的一种造纸中段废水处理药剂，其特征在于：所述粉煤灰采用0.6~0.7mol/L的盐酸溶液浸泡10~12h，50~100KHz频率超声波处理2~3h，过滤，100~150℃干燥，研磨粉碎至细度200~300目。
3.根据权利要求1所述的一种造纸中段废水处理药剂，其特征在于：所述硅藻土采用0.2~0.3mol/L的盐酸溶液浸泡10~12h， 50~100KHz频率超声波处理2~3h，过滤，于450~550℃焙烧2~4h，冷却，研磨粉碎至细度200~300目。
4.根据权利要求3所述的一种造纸中段废水处理药剂，其特征在于：所述硅藻土与聚合硫酸铁的重量比3：2。
5.根据权利要求1所述的一种造纸中段废水处理药剂，其特征在于：所述凹凸棒土在搅拌状态下，加入浓度为2~6mol/L的甲酸溶液中得混合溶液，于40~90℃下反应2～3h，然后过滤，用水冲洗至pH中性，然后投入到十六烷基三甲基氯化铵溶液中继续搅拌反应0.5～4h，过滤，用水冲洗至pH中性，干燥，300~400℃焙烧1~2h、粉碎过筛。
6.根据权利要求5所述的一种造纸中段废水处理药剂，其特征在于：所述凹凸棒土与甲酸溶液的固液重量比1：20，十六烷基三甲基氯化铵加入量为凹凸棒土重量的0.2~5%。
7.根据权利要求6所述的一种造纸中段废水处理药剂，其特征在于：所述凹凸棒土的用量为聚合氯化铝、粉煤灰、硅藻土和聚合硫酸铁总重的1~40%。
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