CN108557920A - 一种工业废水净化剂及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业废水净化剂及其制备方法与应用，属于环保技术领域。该净化剂以聚合硅酸钠、稀硫酸、铝盐、铁盐、氧化钙、硅藻土、活性炭、硫磺、无水乙醇和烷基酚聚氧乙烯醚为原料制备而成，应用于工业废水处理中效果良好，具有用量少、沉降快、稳定高效的优点，非常适用于工业化生产。

Description

一种工业废水净化剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种工业废水净化剂及其制备方法与应用，属于环保技术领域。

背景技术

近年来，随着水资源的日益紧缺及水污染的加剧，人们不得不面对缺水与一次性用水大量浪费的矛盾。工业废水的排放是造成水体污染的重要原因之一，由于工业废水排放量巨大，在污染严重的城市周围，有的甚至找不到洁净的水源，因此只能用废水进行灌溉，废水还可通过渗透、渗流参与地下水循环，从而进一步污染饮用水源，工业废水中含有大量的污染物，水体中含有大量有害物质，它们被土壤、动植物吸收，进一步通过食物链进入人体，或直接通过饮水、呼吸进入人体，对人类健康造成长期危害。因此，为了保护日益被破坏的环境和人们的健康，在对这些工业废水进行排放前，必须进行净化处理。

传统的治理水污染的方法是通过过滤沉淀使水中的污染物得到分离，但是此种方法并不能解决问题的根本；之后的发展中，工业污水处理使用一些净化剂进行沉降分离，虽然取得了一些效果，但是处理的效率低。传统的净化剂以聚铝和聚铁系净水剂最为常见，其原理大致相同，即铝盐或铁盐的水解产物通过羟基桥联等反应聚合成为高分子化合物，形成对胶粒的吸附架桥作用而达到净化的效果。聚铁型净化剂在处理含有大量还原性物质的废水时，处理后的水常带有颜色；而聚铝系净化剂在环境条件稍有变化就会出现脱稳现象。传统净化剂虽具有吸附效果，但对于污染严重的工业废水其吸附效果并不显著，并不能非常有效的处理。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种工业废水净化剂，具有很好的净化作用。

本发明目的之一是公开一种工业废水净化剂，它由以下原料制备而成：

聚合硅酸钠、稀硫酸、铝盐、铁盐、氧化钙、硅藻土、活性炭、硫磺、无水乙醇、烷基酚聚氧乙烯醚。

优选地，所述净化剂由以下重量份的原料制备而成：

聚合硅酸钠，20-40份；

稀硫酸，8-15份；

铝盐，10-20份；

铁盐，10-20份；

氧化钙，20-30份；

硅藻土，15-25份；

活性炭，15-25份；

硫磺，6-10份；

无水乙醇，60-70份；

烷基酚聚氧乙烯醚，20-40份。

作为本发明的优选方案之一，所述净化剂由以下重量份的原料制备而成：

聚合硅酸钠，20份；

稀硫酸，8份；

铝盐，10份；

铁盐，10份；

氧化钙，20份；

硅藻土，15份；

活性炭，15份；

硫磺，6份；

无水乙醇，60份；

烷基酚聚氧乙烯醚，20份。

作为本发明的优选方案之二，所述净化剂由以下重量份的原料制备而成：

聚合硅酸钠，30份；

稀硫酸，11份；

铝盐，15份；

铁盐，15份；

氧化钙，25份；

硅藻土，20份；

活性炭，20份；

硫磺，8份；

无水乙醇，65份；

烷基酚聚氧乙烯醚，30份。

作为本发明的优选方案之三，所述净化剂由以下重量份的原料制备而成：

聚合硅酸钠，40份；

稀硫酸，15份；

铝盐，20份；

铁盐，20份；

氧化钙，30份；

硅藻土，25份；

活性炭，25份；

硫磺，10份；

无水乙醇，70份；

烷基酚聚氧乙烯醚，40份。

其中所述铝盐为硫酸铝、氯化铝中的一种或其组合，优选地，所述铝盐为氯化铝；所述铁盐为硫酸铁、氯化铁中的一种或其组合，优选地，所述铁盐为硫酸铁。

本发明的目的之二是提供上述工业废水净化剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

（1）20-25℃条件下，将聚合硅酸钠放入到反应釜内，缓慢加入稀硫酸，搅拌均匀，然后分别加入铝盐和铁盐，进行充分搅拌，搅拌时间为5-15分钟，使其发生混合反应，得到混合液A；

（2）升温至40-60℃，向反应釜中加入氧化钙，进行混合搅拌，然后加入硅藻土以及活性炭，搅拌均匀后加入硫磺，继续进行混合搅拌，搅拌时间为10-20分钟，得到混合液B；

（3）保持温度40-60℃，最后向混合液B中加入无水乙醇以及烷基酚聚氧乙烯醚，然后进行混合搅拌，搅拌时间为20-30分钟，静置2-3个小时冷却至室温，即得本发明的工业废水净化剂。

本发明的目的之三是提供上述工业废水净化剂的的一种应用，即上述工业废水净化剂在工业废水处理中的处理。根据工业废水水质情况投加，投加比例为（0.1-0.5：1）kg/m³。

本发明所述的工业废水净化剂及其制备方法与应用，与现有技术相比，其优点如下：

（1）与传统工业废水净化剂相比，引入由聚合硅酸钠、铝盐和铁盐混合搅拌后产生的混合液,它的净化效果更佳，不但沉降速度快而且对工业废水的浊度、色度等也具有很好的降除效果。

（2）硅藻土与活性炭都具有吸附功能，将两者进行配合使用，其吸附效果更佳，克服了单一原料在水处理中效果不明显的缺陷。

（3）本发明具有用量少、沉降快、稳定高效的优点，非常适用于工业化生产，能够对工业废水进行有效的处理，从而减少工业废水对环境的污染和对人们健康的影响。

附图说明

图1为本发明净化剂对工业废水净化前后的对比效果示意图。

图2为本发明净化剂的用量对工业废水的净化效果示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步阐述，但这些实施例仅是说明本发明，而不应理解为本发明范围的任何限制。

实施例1：

20℃条件下，将聚合硅酸钠20kg放入到反应釜内，缓慢加入稀硫酸8kg，搅拌均匀，然后分别加入铝盐10kg和铁盐10kg，进行充分搅拌，搅拌时间为5分钟，使其发生混合反应，得到混合液A，升温至40℃，向反应釜中加入氧化钙20kg，进行混合搅拌，然后加入硅藻土15kg以及活性炭15kg，搅拌均匀后加入硫磺6kg，继续进行混合搅拌，搅拌时间为10分钟，得到混合液B，保持温度40℃，最后向混合液B中加入无水乙醇60kg以及烷基酚聚氧乙烯醚20kg，然后进行混合搅拌，搅拌时间为20分钟，静置2个小时冷却至室温，即得本发明的工业废水净化剂。

实施例2：

22℃条件下，将聚合硅酸钠30kg放入到反应釜内，缓慢加入稀硫酸11kg，搅拌均匀，然后分别加入铝盐15kg和铁盐15kg，进行充分搅拌，搅拌时间为10分钟，使其发生混合反应，得到混合液A，升温至50℃，向反应釜中加入氧化钙25kg，进行混合搅拌，然后加入硅藻土20kg以及活性炭20kg，搅拌均匀后加入硫磺8kg，继续进行混合搅拌，搅拌时间为15分钟，得到混合液B，保持温度50℃，最后向混合液B中加入无水乙醇65kg以及烷基酚聚氧乙烯醚30kg，然后进行混合搅拌，搅拌时间为25分钟，静置2.5个小时冷却至室温，即得本发明的工业废水净化剂。

实施例3：

25℃条件下，将聚合硅酸钠40kg放入到反应釜内，缓慢加入稀硫酸15kg，搅拌均匀，然后分别加入铝盐20kg和铁盐20kg，进行充分搅拌，搅拌时间为15分钟，使其发生混合反应，得到混合液A，升温至60℃，向反应釜中加入氧化钙30kg，进行混合搅拌，然后加入硅藻土25kg以及活性炭25kg，搅拌均匀后加入硫磺10kg，继续进行混合搅拌，搅拌时间为20分钟，得到混合液B，保持温度60℃，最后向混合液B中加入无水乙醇70kg以及烷基酚聚氧乙烯醚40kg，然后进行混合搅拌，搅拌时间为30分钟，静置3个小时冷却至室温，即得本发明的工业废水净化剂。

实施例4：

取工业废水500mL三份分别置于三个800mL的烧杯中，分别加入本发明实施例1、实施例2和实施例3制备的净化剂200mg，搅拌15分钟，静置沉淀20分钟后分别取上清液进行检测，检测项目包括：COD（重铬酸钾法）；氨氮（钠氏试剂分光广度法）；色度（稀释倍数法）。结果如下：

结果表明：分别加入本发明实施例1、实施例2和实施例3制备的净化剂处理工业废水，其COD去除率分别为75.6%、76.3%和77.1%，氨氮去除率分别为81.2%、82.4%和83.0%，色度去除率为75%、80%、85%。各项污染物指标明显降低，可以作为工业废水的预处理方法。

实施例5：

将本发明制备的净化剂与某市售净化剂进行对比实验，实验废水取自某工业园区污水处理厂的生化池。实验方法如下：在两个800mL的烧杯中分别加入500mL上述工业废水，分别加入某市售净化剂（对照组）、本发明净化剂（实验组），加入量均为250mg，搅拌20分钟，静置沉淀半小时后分别取上清液进行检测，检测项目包括：COD（重铬酸钾法）；氨氮（钠氏试剂分光广度法）；色度（稀释倍数法）。结果如下：

结果表明：本发明的净化剂处理工业废水时，其COD去除率为76%，氨氮去除率为66%，色度去除率为85%；某市售净化剂COD去除率为62.1%，氨氮去除率为31.4%，色度去除率为60%。可见，在药剂投加量相同的前提下，采用本发明制备的净化剂处理工业废水时，效果更好。

从图1中可以看出，本发明净化剂对工业废水的净化效果显著，随着净化时间的增加，净化率也随之提高，净化时间达到40min及以上时，净化率趋于平稳；从图2中可以看出，随着本发明净化剂用量的增加，净化率也随之提高，用量在0.4g/L时净化率最高，用量大于0.4g/L时净化率随之降低。

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。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

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。

Claims (10)

1.一种工业废水净化剂，其特征在于它由以下原料制备而成：

聚合硅酸钠、稀硫酸、铝盐、铁盐、氧化钙、硅藻土、活性炭、硫磺、无水乙醇、烷基酚聚氧乙烯醚。

2.根据权利要求1所述的一种工业废水净化剂，其特征在于它由以下重量份的原料制备而成：

聚合硅酸钠，20-40份；

稀硫酸，8-15份；

铝盐，10-20份；

铁盐，10-20份；

氧化钙，20-30份；

硅藻土，15-25份；

活性炭，15-25份；

硫磺，6-10份；

无水乙醇，60-70份；

烷基酚聚氧乙烯醚，20-40份。

3.根据权利要求2所述的一种工业废水净化剂，其特征在于它由以下重量份的原料制备而成：

聚合硅酸钠，20份；

稀硫酸，8份；

铝盐，10份；

铁盐，10份；

氧化钙，20份；

硅藻土，15份；

活性炭，15份；

硫磺，6份；

无水乙醇，60份；

烷基酚聚氧乙烯醚，20份。

4.根据权利要求2所述的一种工业废水净化剂，其特征在于它由以下重量份的原料制备而成：

聚合硅酸钠，30份；

稀硫酸，11份；

铝盐，15份；

铁盐，15份；

氧化钙，25份；

硅藻土，20份；

活性炭，20份；

硫磺，8份；

无水乙醇，65份；

烷基酚聚氧乙烯醚，30份。

5.根据权利要求2所述的一种工业废水净化剂，其特征在于它由以下重量份的原料制备而成：

聚合硅酸钠，40份；

稀硫酸，15份；

铝盐，20份；

铁盐，20份；

氧化钙，30份；

硅藻土，25份；

活性炭，25份；

硫磺，10份；

无水乙醇，70份；

烷基酚聚氧乙烯醚，40份。

6.根据权利要求1所述的一种工业废水净化剂，其特征在于：

所述铝盐为硫酸铝、氯化铝中的一种或其组合；

所述铁盐为硫酸铁、氯化铁中的一种或其组合。

7.根据权利要求1所述的一种工业废水净化剂，其特征在于：

所述铝盐为氯化铝；

所述铁盐为硫酸铁。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种工业废水净化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）20-25℃条件下，将聚合硅酸钠放入到反应釜内，缓慢加入稀硫酸，搅拌均匀，然后分别加入铝盐和铁盐，进行充分搅拌，搅拌时间为5-15分钟，使其发生混合反应，得到混合液A；

（2）升温至40-60℃，向反应釜中加入氧化钙，进行混合搅拌，然后加入硅藻土以及活性炭，搅拌均匀后加入硫磺，继续进行混合搅拌，搅拌时间为10-20分钟，得到混合液B；

（3）保持温度40-60℃，最后向混合液B中加入无水乙醇以及烷基酚聚氧乙烯醚，然后进行混合搅拌，搅拌时间为20-30分钟，静置2-3个小时冷却至室温，即得本发明的工业废水净化剂。

9.根据权利要求1-8任一项所述的工业废水净化剂在处理工业废水方面的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于所述净化剂与废水的投加比例为（0.1-0.5：1）kg/m³。