CN107892499A - 一种工业污水复配早强型减水剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种减水剂及其制备方法，属于污水处理技术领域，具体是涉及一种工业污水复配早强型减水剂及其制备方法。该减水剂及其制备方法以经处理的污水复配早强型聚羧酸减水剂，实现了对工业废水的再利用，有效解决了工业废水的处理问题。采用合适的水处理剂，并以聚合醇胺调节pH，经济较为合理。经处理后的污水中的金属离子，不仅能推动水泥水化反应的进行，而且能组成络合离子进入水泥水化产物的空隙中，增强了混凝土的早期强度，配合早强型聚羧酸减水剂，获得了早强性能良好的产品。

Description

一种工业污水复配早强型减水剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种减水剂及其制备方法，属于污水处理技术领域，具体是涉及一种工业污水复配早强型减水剂及其制备方法。

背景技术

随着道路设施及城市建设的发展，高强度混凝土己成为现代工程必不可少需求，其中的预制构件混凝土发展迅速，是未来混凝土行业发展的方向之一。而早强型聚羧酸减水剂作为生产预制构件混凝土一个关键因素，现在及未来的需求会越来越大。另外，近年来环境污染问题受到广泛关注，而工业污水的直接排放则是导致环境问题的主要因素之一。如何有效处理工业污水，如何有效利用工业污水，一直是科学研究的重要课题。其中，工业污水中含有大量重金属离子，经处理后可与早强型聚羧酸减水剂进行复配。

专利CN102633460A公开了一种利用糖蜜生产酒精的废水制备混凝土液体外加剂的方法,其包括将回收的糖蜜生产酒精废水蒸发浓缩至酒精浓度为35-39％的浓缩液,按浓缩液重量的0.2-0.4％掺入木质素磺酸盐混凝土减水剂改性剂,调整其酸碱度至pH3.5,即得混凝土减水剂。经试验表明：减水率可达到8-9％,对混凝土强度不降低,对钢筋锈蚀没有锈蚀影响,与现有技术相比,既能节约氢氧钠的用量,又能降低废水蒸发浓缩的能源用量,就地使用不须烘干,既能做普通混凝土的减水剂,也可用于混凝土外加剂的缓凝剂,还能与萘系等其他高效减水剂复配用于混凝土泵送剂和用于冶炼行业有色金属做冶炼的矿粉团、耐火材料以及陶瓷制品的粘结剂；另外,其工艺简单,设备投资少,易于操作和实施。

专利CN104119018A公开了一种复配VC废母液制备高保坍型聚羧酸系减水剂的方法，具体涉及一种复配VC废母液制备高保坍型聚羧酸系减水剂。该发明采用的原材料有：聚羧酸系减水剂、VC废母液、消泡剂及杀菌防腐剂,将聚羧酸系减水剂、VC废母液、消泡剂及杀菌防腐剂四者按照100：(55-130)：(0.20-0.50)：(0.15-0.65)的重量比(折固后)混合,经机械搅拌均匀,即得产品。该发明能显著提高聚羧酸系减水剂的保坍性,且制备工艺简单,所使用的VC废母液为工业废水,具有良好的技术、经济和环境效应,市场前景广阔。

专利CN103601657A公开了一种CLT酸生产废水原液制备高效减水剂单体的方法,包括：将助溶剂加入到含有2B钠盐及其异构体的CLT酸生产废水原液中,维持温度为90～100℃,得到均相水溶液；加入酚化合物,调节体系的pH值为碱性；加入醛化合物,控制温度为90～100℃,反应完全得到高效减水剂单体。该发明还提供了一种复配高效减水剂单体。该发明直接使用含有2B钠盐异构体杂质的CLT酸生产废水原液,而不用去除2B钠盐异构体杂质；保证参与制备高效减水剂单体的CLT酸生产废水中包含了全部的CLT酸异构体,从而最终解决了过滤出来的2B钠盐异构体杂质难处理这一问题。

上述现有技术都对特定的废液进行处理，作为生产原料合成聚羧酸减水剂或者与聚羧酸减水剂进行生产复配，对废液废水进行了有效回收利用。但是上述现有技术都只探讨了特定废水的处理利用，未对一般性的工业污水进行研究探讨。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的上述的技术问题，提供了一种工业污水复配早强型减水剂及其制备方法。该减水剂及其制备方法以经处理的污水复配早强型聚羧酸减水剂，实现了对工业废水的再利用，有效解决了工业废水的处理问题。采用合适的水处理剂，并以聚合醇胺调节pH，经济较为合理。经处理后的污水中的金属离子，不仅能推动水泥水化反应的进行，而且能组成络合离子进入水泥水化产物的空隙中，增强了混凝土的早期强度，配合早强型聚羧酸减水剂，获得了早强性能良好的产品。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种工业废水复配早强型减水剂，包括如下质量份数的组分：

聚羧酸减水剂母液36-37.5份；

经处理的污水58.8-61.7份；

葡萄糖酸钠0.8-1.5份；

防腐剂0.1-0.3份；

引气剂0.03-0.06份；

消泡剂0.05-0.1份；

其中，所述污水经以下步骤处理：

将100份待处理污水引入污水处理池，投入0.05-0.2份水处理剂进行先期处理；

静置，待其产生大量沉淀，上层水体与下层沉淀分层明显；

取水池中的上层清液，引入另外一个水池，投入0.2-0.5份聚合醇胺，以调节pH值到3-4。

优选的，上述的一种工业废水复配早强型减水剂，所述的水处理剂包括以下组分中的一种或多种：聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、氯化铁及聚丙烯酰胺、羟基乙叉二膦酸。

优选的，上述的一种工业废水复配早强型减水剂，所述的聚合醇胺是由含有多元氨基、多元羟基和羧基的有机化合物经接枝聚合而成的高分子化合物。

优选的，上述的一种工业废水复配早强型减水剂，所述的防腐剂为对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、二羟基甲基二甲基乙内酰脲等其中的一种或几种。

优选的，上述的一种工业废水复配早强型减水剂，所述的引气剂为松香树脂、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚等其中的一种或几种。

优选的，上述的一种工业废水复配早强型减水剂，所述的消泡剂为壬基酚聚氧乙烯醚、吐温60、斯盘60等其中的一种或几种。

优选的，上述的一种工业废水复配早强型减水剂，所述待处理污水包含工业生产废水、设备清洁污水、生活污水及收集的雨水。

一种工业废水复配早强型减水剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将各组份按配比加入反应釜中；

步骤2，将各原料组分充分搅拌1-1.5h。

步骤3，将搅拌完成的工业废水复配早强型减水剂打入指定的储存罐。

因此，本发明具有如下优点：

1、采用合适的无机水处理剂，成本较低，且其反应后的离子可以促进混凝土的水化作用。

2、在工业污水预处理后，水中pH值为1-2左右，投入聚合醇胺，不仅可调节pH值到3-4左右，而且聚合醇胺对混凝土有早强作用，可与早强型聚羧酸减水剂搭配作用，提高混凝土的早期强度。

3、经处理后的污水中的金属离子，不仅能推动水泥水化反应的进行，而且能组成络合离子进入水泥水化产物的空隙中，增强了混凝土的早期强度，配合早强型聚羧酸减水剂，获得了早强性能良好的产品。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1

步骤1：所述的工业废水经以下工序进行处理：

将100份工业污水引入污水处理池，投入0.05份水处理剂进行先期处理；

静置1天，待其产生大量沉淀，上层水体与下层沉淀分层明显；

取水池中的上层清液，引入另外一个水池，投入0.2份聚合醇胺，以调节pH值到3.5左右。

所述的水处理剂为聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、氯化铁及聚丙烯酰胺、羟基乙叉二膦酸等。优选为不含铝离子的水处理剂，优选为无机型水处理剂，优选聚合硫酸铁。

所述的聚合醇胺是由含有多元氨基、多元羟基和羧基的有机化合物经接枝聚合而成的高分子化合物。

步骤2：制备工业废水复配早强型减水剂，其原料配比如下：

聚羧酸减水剂母液37.5份，

经处理的污水58.8份，

葡萄糖酸钠1.5份，

防腐剂0.3份,

引气剂0.03份，

消泡剂0.05份。

聚羧酸减水剂母液为常见市售产品，质量分数为40％。各组分按配比混合搅拌，均化充分后即得所述的一种工业废水复配早强型减水剂。

所述的经处理的污水包含工业生产废水、设备清洁污水、生活污水及收集的雨水。

所述的防腐剂为对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、二羟基甲基二甲基乙内酰脲等其中的一种或几种，优选为对羟基苯甲酸乙酯。

所述的引气剂为松香树脂、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚等其中的一种或几种，优选为松香树脂。

所述的消泡剂为壬基酚聚氧乙烯醚、吐温60、斯盘60等其中的一种，优选为壬基酚聚氧乙烯醚。

一种工业废水复配早强型减水剂的制备方法，所述方法按如下步骤进行：

1、反应釜加料：聚羧酸减水剂母液36份，经处理的污水61.7份，葡萄糖酸钠1.5份，防腐剂0.1份,引气剂0.03份，消泡剂0.05份。

2、反应釜搅拌：各原料组分充分搅拌1h。

3、复配完成：将搅拌完成的工业废水复配早强型减水剂打入指定的储存罐。

实施例2

将100份工业污水引入污水处理池，投入0.2份水处理剂进行先期处理；

静置2天，待其产生大量沉淀，上层水体与下层沉淀分层明显；

取水池中的上层清液，引入另外一个水池，投入0.5份聚合醇胺，以调节pH值到4左右。

所述的水处理剂为聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、氯化铁及聚丙烯酰胺、羟基乙叉二膦酸等。优选为不含铝离子的水处理剂，优选为无机型水处理剂，优选硫酸铁。

所述的聚合醇胺是由含有多元氨基、多元羟基和羧基的有机化合物经接枝聚合而成的高分子化合物。

步骤2：制备工业废水复配早强型减水剂，其原料配比如下：

聚羧酸减水剂母液36份，

经处理的污水61.7份，

葡萄糖酸钠0.8份，

防腐剂0.3份,

引气剂0.06份，

消泡剂0.1份。

聚羧酸减水剂母液为常见市售产品，质量分数为40％。各组分按配比混合搅拌，均化充分后即得所述的一种工业废水复配早强型减水剂。

所述的经处理的污水包含工业生产废水、设备清洁污水、生活污水及收集的雨水。

所述的防腐剂为对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、二羟基甲基二甲基乙内酰脲等其中的一种或几种，优选为对羟基苯甲酸甲酯。

所述的引气剂为松香树脂、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚等其中的一种或几种，优选为十二烷基硫酸钠。

所述的消泡剂为壬基酚聚氧乙烯醚、吐温60、斯盘60等其中的一种，优选为吐温60。

一种工业废水复配早强型减水剂的制备方法，所述方法按如下步骤进行：

1、反应釜加料：聚羧酸减水剂母液36份，经处理的污水61.7份，葡萄糖酸钠0.8份，防腐剂0.3份,引气剂0.06份，消泡剂0.1份。

2、反应釜搅拌：各原料组分充分搅拌1.5h。

3、复配完成：将搅拌完成的工业废水复配早强型减水剂打入指定的储存罐。

实施例3

步骤1：所述的工业废水经以下工序进行处理：

将100份工业污水引入污水处理池，投入0.06份水处理剂进行先期处理；

静置1.5天，待其产生大量沉淀，上层水体与下层沉淀分层明显；

取水池中的上层清液，引入另外一个水池，投入0.3份聚合醇胺，以调节pH值到3左右。

所述的水处理剂为聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、氯化铁及聚丙烯酰胺、羟基乙叉二膦酸等。优选为不含铝离子的水处理剂，优选为无机型水处理剂，优选硫酸亚铁。

所述的聚合醇胺是由含有多元氨基、多元羟基和羧基的有机化合物经接枝聚合而成的高分子化合物。

步骤2：制备工业废水复配早强型减水剂，其原料配比如下：

聚羧酸减水剂母液36.5份，

经处理的污水61份，

葡萄糖酸钠0.9份，

防腐剂0.2份,

引气剂0.05份，

消泡剂0.06份。

聚羧酸减水剂母液为常见市售产品，质量分数为40％。各组分按配比混合搅拌，均化充分后即得所述的一种工业废水复配早强型减水剂。

所述的经处理的污水包含工业生产废水、设备清洁污水、生活污水及收集的雨水。

所述的防腐剂为对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、二羟基甲基二甲基乙内酰脲等其中的一种或几种，优选为对二羟基甲基二甲基乙内酰脲。

所述的引气剂为松香树脂、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚等其中的一种或几种，优选为十二烷基硫酸钠。

所述的消泡剂为壬基酚聚氧乙烯醚、吐温60、斯盘60等其中的一种，优选为斯盘60。

一种工业废水复配早强型减水剂的制备方法，所述方法按如下步骤进行：

1、反应釜加料：聚羧酸减水剂母液36.5份，经处理的污水61份，葡萄糖酸钠0.9份，防腐剂0.2份,引气剂0.05份，消泡剂0.06份。

2、反应釜搅拌：各原料组分充分搅拌1.2h。

3、复配完成：将搅拌完成的工业废水复配早强型减水剂打入指定的储存罐。

实施例4

步骤1：所述的工业废水经以下工序进行处理：

将100份工业污水引入污水处理池，投入0.1份水处理剂进行先期处理；

静置2天，待其产生大量沉淀，上层水体与下层沉淀分层明显；

取水池中的上层清液，引入另外一个水池，投入0.4份聚合醇胺，以调节pH值到4左右。

所述的水处理剂为聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、氯化铁及聚丙烯酰胺、羟基乙叉二膦酸等。优选为不含铝离子的水处理剂，优选为无机型水处理剂，优选氯化铁。

所述的聚合醇胺是由含有多元氨基、多元羟基和羧基的有机化合物经接枝聚合而成的高分子化合物。

步骤2：制备工业废水复配早强型减水剂，其原料配比如下：

聚羧酸减水剂母液37份，

经处理的污水59.7份，

葡萄糖酸钠1.0份，

防腐剂0.1-0.3份,

引气剂0.03-0.06份，

消泡剂0.05-0.1份。

聚羧酸减水剂母液为常见市售产品，质量分数为40％。各组分按配比混合搅拌，均化充分后即得所述的一种工业废水复配早强型减水剂。

所述的经处理的污水包含工业生产废水、设备清洁污水、生活污水及收集的雨水。

所述的防腐剂为对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、二羟基甲基二甲基乙内酰脲等其中的一种或几种，优选为二羟基甲基二甲基乙内酰脲。

所述的引气剂为松香树脂、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚等其中的一种或几种，优选为脂肪醇聚氧乙烯醚。

所述的消泡剂为壬基酚聚氧乙烯醚、吐温60、斯盘60等其中的一种，优选为吐温60。

一种工业废水复配早强型减水剂的制备方法，所述方法按如下步骤进行：

1、反应釜加料：聚羧酸减水剂母液37份，经处理的污水59.7份，葡萄糖酸钠1.0份，防腐剂0.15份,引气剂0.04份，消泡剂0.07份。

2、反应釜搅拌：各原料组分充分搅拌1.1h。

3、复配完成：将搅拌完成的工业废水复配早强型减水剂打入指定的储存罐。

实施例5

步骤1：所述的工业废水经以下工序进行处理：

将100份工业污水引入污水处理池，投入0.15份水处理剂进行先期处理；

静置2天，待其产生大量沉淀，上层水体与下层沉淀分层明显；

取水池中的上层清液，引入另外一个水池，投入0.45份聚合醇胺，以调节pH值到4左右。

所述的水处理剂为聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、氯化铁及聚丙烯酰胺、羟基乙叉二膦酸等。优选为不含铝离子的水处理剂，优选为无机型水处理剂，优选聚合硫酸铁。

所述的聚合醇胺是由含有多元氨基、多元羟基和羧基的有机化合物经接枝聚合而成的高分子化合物。

步骤2：制备工业废水复配早强型减水剂，其原料配比如下：

聚羧酸减水剂母液37.2份，

经处理的污水60份，

葡萄糖酸钠1.2份，

防腐剂0.25份,

引气剂0.06份，

消泡剂0.08份。

聚羧酸减水剂母液为常见市售产品，质量分数为40％。各组分按配比混合搅拌，均化充分后即得所述的一种工业废水复配早强型减水剂。

所述的经处理的污水包含工业生产废水、设备清洁污水、生活污水及收集的雨水。

所述的防腐剂为对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、二羟基甲基二甲基乙内酰脲等其中的一种或几种，优选为对羟基苯甲酸甲酯。

所述的引气剂为松香树脂、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚等其中的一种或几种，优选为十二烷基硫酸钠。

所述的消泡剂为壬基酚聚氧乙烯醚、吐温60、斯盘60等其中的一种，优选为吐温60。

一种工业废水复配早强型减水剂的制备方法，所述方法按如下步骤进行：

1、反应釜加料：聚羧酸减水剂母液37.2份，经处理的污水60份，葡萄糖酸钠1.2份，防腐剂0.25份,引气剂0.06份，消泡剂0.08份。

2、反应釜搅拌：各原料组分充分搅拌1.4h。

3、复配完成：将搅拌完成的工业废水复配早强型减水剂打入指定的储存罐。

实施例6

步骤1：所述的工业废水经以下工序进行处理：

将100份工业污水引入污水处理池，投入0.18份水处理剂进行先期处理；

静置1-2天，待其产生大量沉淀，上层水体与下层沉淀分层明显；

取水池中的上层清液，引入另外一个水池，投入0.35份聚合醇胺，以调节pH值到3.5左右。

所述的水处理剂为聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、氯化铁及聚丙烯酰胺、羟基乙叉二膦酸等。优选为不含铝离子的水处理剂，优选为无机型水处理剂，优选聚合硫酸铁。

所述的聚合醇胺是由含有多元氨基、多元羟基和羧基的有机化合物经接枝聚合而成的高分子化合物。

步骤2：制备工业废水复配早强型减水剂，其原料配比如下：

聚羧酸减水剂母液36.8份，

经处理的污水59份，

葡萄糖酸钠1.4份，

防腐剂0.3份,

引气剂0.046份，

消泡剂0.09份。

聚羧酸减水剂母液为常见市售产品，质量分数为40％。各组分按配比混合搅拌，均化充分后即得所述的一种工业废水复配早强型减水剂。

所述的经处理的污水包含工业生产废水、设备清洁污水、生活污水及收集的雨水。

所述的防腐剂为对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、二羟基甲基二甲基乙内酰脲等其中的一种或几种，优选为对羟基苯甲酸甲酯。

所述的引气剂为松香树脂、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚等其中的一种或几种，优选为十二烷基硫酸钠。

所述的消泡剂为壬基酚聚氧乙烯醚、吐温60、斯盘60等其中的一种，优选为吐温60。

一种工业废水复配早强型减水剂的制备方法，所述方法按如下步骤进行：

1、反应釜加料：聚羧酸减水剂母液36.8份，经处理的污水59份，葡萄糖酸钠1.4份，防腐剂0.3份,引气剂0.04份，消泡剂0.09份。

2、反应釜搅拌：各原料组分充分搅拌1h。

3、复配完成：将搅拌完成的工业废水复配早强型减水剂打入指定的储存罐。

对比样1

同实施例6，经处理的污水换为自来水，其他措施及组分不变。

对比样2

同实施例6，未加入聚合醇胺，其他措施及组分不变。

实例检测结果

考察对比样与各实例样品的抗压强度，试验方法按《混凝土外加剂》(GB8076-2008)标准执行，具体结果可见表1。

表1实例样品的抗压强度试验结果

由表1可以看出，使用工业废水复配早强型减水剂生产的混凝土强度与使用一般自来水复配的减水剂制作的混凝土的强度不存在差距，完全可以满足使用需要。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有配方和掺量，除了互相排斥的特征和/或配方、掺量以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

以上所述仅是发明的非限定实施方式，还可以衍生出大量的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思和不作出创造性劳动的前提下，还可以做出若干变形和改进的实施例，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种工业废水复配早强型减水剂，其特征在于，包括如下质量份数的组分：

聚羧酸减水剂母液36-37.5份；

经处理的污水58.8-61.7份；

葡萄糖酸钠0.8-1.5份；

防腐剂0.1-0.3份；

引气剂0.03-0.06份；

消泡剂0.05-0.1份；

其中，所述污水经以下步骤处理：

将100份待处理污水引入污水处理池，投入0.05-0.2份水处理剂进行先期处理；

静置，待其产生大量沉淀，上层水体与下层沉淀分层明显；

取水池中的上层清液，引入另外一个水池，投入0.2-0.5份聚合醇胺，以调节pH值到3-4。

2.根据权利要求1所述的一种工业废水复配早强型减水剂，其特征在于，所述的水处理剂包括以下组分中的一种或多种：聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、氯化铁及聚丙烯酰胺、羟基乙叉二膦酸。

3.根据权利要求1所述的一种工业废水复配早强型减水剂，其特征在于，所述的聚合醇胺是由含有多元氨基、多元羟基和羧基的有机化合物经接枝聚合而成的高分子化合物。

4.根据权利要求1所述的一种工业废水复配早强型减水剂，其特征在于，所述的防腐剂为对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、二羟基甲基二甲基乙内酰脲等其中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种工业废水复配早强型减水剂，其特征在于，所述的引气剂为松香树脂、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚等其中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种工业废水复配早强型减水剂，其特征在于，所述的消泡剂为壬基酚聚氧乙烯醚、吐温60、斯盘60等其中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种工业废水复配早强型减水剂，其特征在于，所述待处理污水包含工业生产废水、设备清洁污水、生活污水及收集的雨水。

8.一种工业废水复配早强型减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将各组份按配比加入反应釜中；

步骤2，将各原料组分充分搅拌1-1.5h。

步骤3，将搅拌完成的工业废水复配早强型减水剂打入指定的储存罐。