CN107162143A - 印染废水净化絮凝剂和其印染废水净化应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种印染废水净化絮凝剂和其印染废水净化应用。本絮凝剂符合环境友好要求，具有优秀的脱色净化、尤其是实现了快速脱色、具有高净化效率的技术优点。本印染废水净化絮凝剂包括以下粉未化组分的混合物：N‑羧乙基壳聚糖、阳离子淀粉和膨润土，各组分的用量为：N‑羧乙基壳聚糖与阳离子淀粉的质量比为2：（3～4），膨润土与N‑羧乙基壳聚糖的质量比为5：（1～4）。本发明还提供了本絮凝剂的印染废水的净化应用。本方案具有天然可降解、无毒特性，材料价格低廉的优点，混合至废水中仅十分钟，其脱色率就可达90%以上。

Description

印染废水净化絮凝剂和其印染废水净化应用

技术领域

本发明涉及印染废水的净化处理剂，尤其涉及印染废水的复合型絮凝处理剂。

背景技术

伴随着纺织行业的发展和壮大，纺织物的印染废水年排放量也高达几十亿吨，印染废水具有高色度、有机成分复杂和微生物降解程度低的特点，给水净化处理带来了很多困难。其中，絮凝法是印染废水的脱色净化处理一种较为常用的方法手段，但现有的絮凝方法在净化率、特别是净化效率上不理想，一直是印染废水净化排放处理的难题，需要迫切研究解决。

絮凝剂主要包括无机絮凝剂与有机絮凝剂。无机高分子絮凝剂主要由聚合铝、铁盐化合物组成，无机高分子絮凝剂存在处理工艺成本高、脱色效果差以及残留的铝离子和铁离子会形成二次污染的技术问题；有机絮凝剂是指能产生絮凝作用的天然或人工合成的有机分子物质，单一使用有机高分子作为絮凝剂因链结性能较差、颗粒松散，导致实现使用时有脱色率差和不易凝结沉降的技术缺陷。其中如壳聚糖或改性淀粉等材料，虽具有良好的生态性能，但在室温中因溶解性差、凝结效果不理想，因此，将两种絮凝剂进行改性后再复配的技术探索成为目前的技术攻关热点。如，专利公开技术中的CN102604116 A就是一种以改性淀粉和壳聚糖为原料、硝酸铈铵为引发剂，合成改性淀粉-壳聚糖共聚物絮凝剂。其技术方案虽具有脱色率高、环保、对重金属离子具有较好的吸附效果等技术优点，但存在有制造成本高、沉降速率慢、难以满足工业规模化应用的技术不足。

发明内容

本发明申请的发明目的在于提供一种絮凝净化印染废水以及污染物主要以离子型存在的污水净化的印染废水净化絮凝剂和其印染废水净化应用，本絮凝剂是一种全面环境友好型复合型絮凝剂，具有优秀的脱色净化特点，尤其是实现了快速脱色、具有高净化效率的技术优点。

本专利申请提供的印染废水净化絮凝剂，包括以下粉未化组分的混合物：N-羧乙基壳聚糖、阳离子淀粉和膨润土，各组分的用量为：N-羧乙基壳聚糖与阳离子淀粉的质量比为2：（3～4），膨润土与N-羧乙基壳聚糖的质量比为5：（1～4）。

本专利申请还提供了应用所述的印染废水净化絮凝剂的印染废水的净化应用，每升浓度为50 mg/L的印染废水中投加2～4 g印染废水净化絮凝剂，搅拌不低于6 分钟、沉降，获得净化的上清液。

本发明公开的印染废水净化絮凝剂和其印染废水净化应用技术方案，其突显出的技术优点是：

1、本印染废水净化絮凝剂的组分均具有天然可降解、无毒特性，且材料价格低廉，在废水中形成物理吸附能力强的净化絮凝体系，实验证明，其具有脱色率高、凝结沉降速度快的优点，解决了现有絮凝净化产品脱色能力不理想、凝结沉降缓慢、废水净化效率低下，导致废水净化进度难以满足实际工业生产规模需求的技术问题；

2、本技术方案中，阳离子淀粉与N-羧乙基壳聚糖因正、负极性相互吸着、形成弥漫于水体中的大的絮凝体，而膨润土在其中的插层与负载架桥参与，形成了体积更为庞大的絮凝体，该絮凝体对染料的物理吸附作用更为强大，使众多被咐附的染料粒子间形成吸附链桥，本阳离子淀粉/ N-羧乙基壳聚糖/膨润土复合式絮凝剂加速了对染料的凝聚，并快速沉降，达到快速脱色的技术目的，是一种适用于各种印染废水的满足工业化规模废水的净化处理剂；

3、本技术方案的印染废水净化絮凝剂与现有净化相比，现有技术的净化成分投加至预处理污水后还需多道工艺处理步骤，而本申请的技术方案，净化操作极为简单，仅需要搅拌、再稍作沉降，而且能够广泛的适用于各类型染料污水和含有离子型污染物的污水净化处理上，混合至废水中仅约十分钟，其脱色率就可达90%以上。

具体实施方式

实施例1

本印染废水净化絮凝剂的混合组分包括N-羧乙基壳聚糖、阳离子淀粉和膨润土，其中，

膨润土，最好为提纯处理的膨润土，其提纯方法为：将钠基膨润土加入质量为膨润土20倍的水中搅拌1小时，呈膨润土悬浮液，静置分层后，除去上清液，余下的经干燥、研磨、200目筛选得到；

N-羧乙基壳聚糖，可以采用现有N-羧乙基壳聚糖制备方法来制备，本申请抛砖引玉记载一份N-羧乙基壳聚糖的制备方法，但本专利申请涉及的N-羧乙基壳聚糖不限于该制备方法获得：将壳聚糖溶于质量浓度为1.5%的丙烯酸溶液中，制备浓度为10%的壳聚糖溶液，搅拌升温至55 ℃并保持24 h，其后向上述溶液中加入氢氧化钠，将溶液的pH值调节为10-12,将上述溶液倒入丙酮溶液中进行沉淀，再通过透析膜进行透析，最后经过冷冻干燥、粉碎，由100目筛筛选，得到取代度不低于0.3 的N-羧乙基壳聚糖；

阳离子淀粉为市售的阳离子醚化淀粉，取代度为0.15，经干燥、研磨，由200 目筛筛选、备用。

将上述处理后的膨润土、N-羧乙基壳聚糖和阳离子淀粉按照5:2:3质量比混合，取2 g投加到浓度为50 mg/L、体积为1L的下表所列的各种类型染料废水中，用盐酸将废水的pH调节至5，搅拌30 分钟、再沉降不少于6分钟，取上清液测定上清液的液吸光度，并计算其对各种类型染料的去除率，其结果见表1：

实施例2

混合组分与实施例1相同

将上述处理后的膨润土、N-羧乙基壳聚糖和阳离子淀粉按照5:4:6质量比混合，取 3g投加到浓度为50 mg/L、体积为1L的下表所列的各种类型染料废水中，用盐酸将废水的pH调节至6，搅拌30 分钟、再沉降不少于6分钟，取上清液测定上清液的液吸光度，并计算其对各种类型染料的去除率，其结果见表2：

实施例3

混合组分与实施例1相同

将上述处理后的膨润土、N-羧乙基壳聚糖和阳离子淀粉按照5:1:2质量比混合，取4 g投加到浓度为50 mg/L、体积为1L的下表所列的各种类型染料废水中，用盐酸将废水的pH调节至7，搅拌30 分钟、再沉降不少于6分钟，取上清液测定上清液的液吸光度，并计算其对各种类型染料的去除率，其结果见表3：

实施例4

混合组分与实施例1相同

将上述处理后的膨润土、N-羧乙基壳聚糖和阳离子淀粉按照5:4:6质量比混合，取3.5g投加到浓度为50 mg/L、体积为1L的下表所列的各种类型染料废水中，用盐酸将废水的pH调节至10，搅拌30 分钟、再沉降不少于6分钟，取上清液测定上清液的液吸光度，并计算其对各种类型染料的去除率，其结果见表4：

表5为在相同处理条件下，对活性红X-3B染料废水，其浓度为50 mg/L，絮凝剂用量为2g/L，搅拌速率300 r/min，搅拌时间 5 min、静置时间分别为30 min与4 h，本申请的絮凝剂与现有的各类絮凝剂的废水净化处理效果比较数据表：

由表5的实际测试数据可知，本申请公开的阳离子淀粉/ N-羧乙基壳聚糖/膨润土的复合型絮凝剂与单一的膨润土、N-羧乙基壳聚糖、阳离子淀粉相比，具有优异的脱色能力和快速沉降澄清能力。本技术方案的絮凝剂在静置仅为10 min，其脱色率就可达93%，远远高于现有的聚铝与聚铁无机催化剂，实测也表明沉降时间的延长，本絮凝剂对染液的脱色率几乎不变，说明本絮凝剂在印染废水中具有净化沉降速率快的技术优点；另外，本专利申请提供的絮凝剂可广泛用于含有离子型污水杂质的净化处理，具有操作方法简单、价格低、无二次污染、适应范围广的技术优点。

Claims (4)

1.一种印染废水净化絮凝剂，其特征在于为以下粉未组分的混合物：包括N-羧乙基壳聚糖、阳离子淀粉和膨润土，其中N-羧乙基壳聚糖与阳离子淀粉的用量质量比为2：（3~4），膨润土与N-羧乙基壳聚糖的用量质量比为5：（1~4）。

2.根据权利要求1所述的印染废水净化絮凝剂，其特征在于N-羧乙基壳聚糖的取代度不低于0.3，阳离子淀粉的取代度不低于0.15。

3.根据权利要求1所述的印染废水净化絮凝剂，其特征在于膨润土为不低于200目的粉末，N-羧乙基壳聚糖为不低于100目的粉末、阳离子淀粉为不低于200目的粉末。

4.一种权利要求1-4任意一项所述的印染废水净化絮凝剂的印染废水净化应用，其特征在于每升浓度为50 mg/L的印染废水中投加2～4 g印染废水净化絮凝剂，搅拌不低于6分钟、沉降，获得净化的上清液。