CN108658318A - 一种沉淀阀门铸造废水残留物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沉淀阀门铸造废水残留物的方法，涉及阀门铸造废水相关技术领域；本发明方法包括：废水经预处理、电渗析、反渗透；本发明沉淀阀门铸造废水残留物的方法使用方便，安全无毒，在阀门铸造清洗废水中加速残留物的沉淀，吸附性能好；使沉淀剂迅速固化于废水中并沉淀残留物，沉淀剂本身对水资源污染少；沉淀物进行土埋处理或建筑用料使用均可，不会造成环境污染，亦可实现再次利用；沉淀剂使用量对废水处理时间存在量效关系，根据废水处理需要，可选择性使用沉淀剂量。

Description

一种沉淀阀门铸造废水残留物的方法
技术领域：
本发明涉及阀门铸造废水相关技术领域，具体涉及一种沉淀阀门铸造废水残留物的方法。
背景技术：
阀门是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数(温度、压力和流量)的管路附件。根据其功能，可分为关断阀、止回阀、调节阀等。
阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。
阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。
任何一种阀门在出厂前都需要进行严格的清洗，尤其是氧阀、低温阀、高压加氢阀等。阀门的清洗有效的除去阀门在加工中残留物、装配中的油脂等。
发明内容：
本发明针对阀门清洗中有效除去阀门在加工中残留物、装配中的油脂等问题，提供一种沉淀阀门铸造废水残留物的方法，本发明沉淀阀门铸造废水残留物的方法安全无毒，加速沉淀废水中的残留物，使后续废水处理过程节省时间和操作程序，简化处理方法，节省成本。
使用本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种沉淀阀门铸造废水残留物的方法：其步骤如下：
(1)将阀门铸造废水经预处理，得到预处理浓水和预处理一级水；
(2)将步骤(1)的预处理一级水经过电渗析，得到电渗析浓水和电渗析一级水；所得的电渗析浓水进入蒸发系统，得到电渗析浓缩物；
(3)将步骤(2)的电渗析一级水经反渗透，得到反渗透浓水和纯水。
进一步，步骤(1)中所述的预处理为：将预处理浓水经过调节沉淀池，在沉淀池中加入10-30g/L沉淀剂，抛弃沉淀物，取上清液入一级沉淀池，调节pH为7-10，加入50-500mg/L沉淀剂进行一级沉淀；取一级上清液经过超滤膜，得到处理水和处理浓水；所得处理浓水返回一级沉淀池作进一步沉淀处理。
更进一步，所述超滤膜的膜孔径为0.05-0.5μm。
进一步，步骤(1)所得的预处理一级水指标为：a、残留物≤5mg/L；b、浊度≤10NTU；c、油脂≤5mg/L。
进一步，步骤(2)中：电渗析浓水中浓缩物≥12wt％，电渗析一级水中浓缩物≤0.2wt％。
进一步，步骤(3)中所得的反渗透浓水返回步骤(2)，经过二级电渗析作进一步过滤。
进一步步骤(1)所述预处理所用沉淀剂，所述沉淀剂包括如下份数组分：活性白土15-20份、大孔吸附树脂13-16份、交联聚乙烯吡咯烷酮15-19份、纳米海泡石复合粉14-23份、微晶蜡14-27份、马来酸酐接枝相容剂5-11份、石油焦微粉5-13份、海泡石纤维改性竹粉14-18份、分子筛原粉12-23份、陶瓷微粉11-21份、聚α-甲基苯乙烯树脂9-14份、纳米TiO2粉体13-19份。
所述马来酸酐接枝相容剂由马来酸酐经改性处理而成，具体制备方法为：向马来酸酐粉中加入松节油和氢化松香季戊四醇酯，充分混合后于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，并转入0-5℃环境中静置30min，再加入烯丙基缩水甘油醚和硫化猪油，混合均匀后继续微波处理10min，然后以5℃/min的降温速度降温至50-55℃密封保温静置30min，所得混合物送入球磨机中，经研磨制成细度小于20μm的微粉。
所述马来酸酐粉、松节油、氢化松香季戊四醇酯、烯丙基缩水甘油醚、硫化猪油的用量比为30-40:2-4:1-3:0.5-1:0.5-1.5。
所述大孔吸附树脂的制备方法为：向水中按比例加入苯乙烯、氢化松香丙烯酸丙三醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯、纳米致孔剂和引发剂，充分混合后于超声频率40kHz、输出功率200W下超声处理15min，再于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，并于0-5℃环境中静置30min，混合均匀后继续微波处理10min，然后于-5-0℃环境中静置15min，混合均匀后再次微波处理10min，所得混合液以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温混合1h，随后将混合液固液分离，所得固相用35-40℃温水水洗三次得到白球，最后将白球于60-65℃下真空干燥，即得大孔吸附树脂；
所述苯乙烯、氢化松香丙烯酸丙三醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯、纳米致孔剂、引发剂的质量比为30-35:1-2:0.8-1.5:0.5-1:0.5-1。
所述沉淀剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取活性白土、大孔吸附树脂、交联聚乙烯吡咯烷酮、纳米海泡石复合粉、微晶蜡、石油焦微粉加入到混合料重量2-3倍的马来酸酐接枝相容剂胶中，超声30-50分钟，送入反应釜中，升高温度为60-97℃，保温反应5-12小时，出料，将产物抽滤，用乙醇洗涤3-4次，置于40-50℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅰ；
(2)将海泡石纤维改性竹粉、分子筛原粉、陶瓷微粉、聚α-甲基苯乙烯树脂、纳米TiO2粉体混合熔融并向混合物中加入2-3倍淀粉液，超声30-60分钟，送入反应釜中，通入氮气，升高温度为65-75℃，保温反应3.5-4小时，出料，将产物抽滤，用乙醇洗涤3-4次，置于70-80℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅱ；
(3)将上述物料Ⅰ、物料Ⅱ混合，在27-35℃下预热40-60分钟，保温搅拌30-40分钟，过滤除去大的杂质物料得到沉淀剂基础底料；
(4)将沉淀剂基础底料入至待液压罐中，利用压力装置产生负压，将液压罐中的沉淀剂基础底料吸入至气液分离罐中；
(5)控制蒸汽加热装置向气液分离罐与精馏塔提供热量，在-0.1～-0.01MPa负压的状态下进行减压蒸馏，控制气液分离罐与精馏塔中的温度在70℃-150℃之间，通过气液分离与精馏去除沉淀剂中挥发气体，并通过蒸馏软化沉淀剂。
其中上述沉淀剂的制备方法中步骤2所述淀粉液为玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉。
本发明沉淀阀门铸造废水残留物的方法优点和有益效果是：
1、针对阀门铸造后期清洗产生废水的问题，本发明沉淀阀门铸造废水残留物的方法使用方便，安全无毒，在阀门铸造清洗废水中加速残留物的沉淀，吸附性能好；
2、本发明制备的阀门铸造废水沉淀剂，可以使沉淀剂迅速固化于废水中，沉淀剂本身对水资源污染少，沉淀废水中残留物同时，沉淀剂亦沉淀，不会污染水资源；
3、本发明制备的阀门铸造废水沉淀剂沉淀残留物后，沉淀物进行土壤土埋处理或建筑用料使用均可，不会造成环境污染，亦可实现再次利用。
4、使用本发明沉淀阀门铸造废水残留物的方法中，沉淀剂使用量对沉淀时间存在量效关系，根据废水处理需要，可选择性使用沉淀剂量。
附图说明：
图1：沉淀剂不同使用量对阀门铸造废水残留物的清理效果；
图2：沉淀剂不同使用量对阀门铸造废水油脂的清理效果；
图3：阀门铸造废水沉淀剂在阀门铸造废水中的残留量；
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种沉淀阀门铸造废水残留物的方法：
(1)将阀门铸造废水经预处理，得到预处理浓水和预处理一级水；
(2)将步骤(1)的预处理一级水经过电渗析，得到电渗析浓水和电渗析一级水；所得的电渗析浓水进入蒸发系统，得到电渗析浓缩物；
(3)将步骤(2)的电渗析一级水经反渗透，得到反渗透浓水和纯水。
进一步，步骤(1)中所述的预处理为：将预处理浓水经过调节沉淀池，在沉淀池中加入10-30g/L沉淀剂，抛弃沉淀物，取上清液入一级沉淀池，调节pH为7.5，加入50-500mg/L沉淀剂进行一级沉淀；取一级上清液经过超滤膜，得到处理水和处理浓水；所得处理浓水返回一级沉淀池作进一步沉淀处理。
更进一步，所述超滤膜的膜孔径为0.25μm。
进一步，步骤(1)所得的预处理一级水指标为：a、残留物≤5mg/L；b、浊度≤10NTU；c、油脂≤5mg/L。
进一步，步骤(2)中：电渗析浓水中浓缩物≥12wt％，电渗析一级水中浓缩物≤0.2wt％。
进一步，步骤(3)中所得的反渗透浓水返回步骤(2)，经过二级电渗析作进一步过滤。
进一步步骤(1)所述预处理所用沉淀剂，所述沉淀剂包括如下份数组分：活性白土15份、大孔吸附树脂13份、交联聚乙烯吡咯烷酮6份、纳米海泡石复合粉14份、微晶蜡18份、马来酸酐接枝相容剂5份、石油焦微粉7份、海泡石纤维改性竹粉15份、分子筛原粉12份、陶瓷微粉11份、聚α-甲基苯乙烯树脂9份、纳米TiO2粉体13份。
所述马来酸酐接枝相容剂由马来酸酐经改性处理而成，具体制备方法为：向马来酸酐粉中加入松节油和氢化松香季戊四醇酯，充分混合后于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，并转入0-5℃环境中静置30min，再加入烯丙基缩水甘油醚和硫化猪油，混合均匀后继续微波处理10min，然后以5℃/min的降温速度降温至55℃密封保温静置30min，所得混合物送入球磨机中，经研磨制成细度小于20μm的微粉。
所述马来酸酐粉、松节油、氢化松香季戊四醇酯、烯丙基缩水甘油醚、硫化猪油的用量比为35:2.5:1.5:0.8:0.8。
所述大孔吸附树脂的制备方法为：向水中按比例加入苯乙烯、氢化松香丙烯酸丙三醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯、纳米致孔剂和引发剂，充分混合后于超声频率40kHz、输出功率200W下超声处理15min，再于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，并于0-5℃环境中静置30min，混合均匀后继续微波处理10min，然后于-5-0℃环境中静置15min，混合均匀后再次微波处理10min，所得混合液以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温混合1h，随后将混合液固液分离，所得固相用35℃温水水洗三次得到白球，最后将白球于60℃下真空干燥，即得大孔吸附树脂；
所述苯乙烯、氢化松香丙烯酸丙三醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯、纳米致孔剂、引发剂的质量比为30:2:0.8:0.5:0.5。
所述沉淀剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取活性白土、大孔吸附树脂、交联聚乙烯吡咯烷酮、纳米海泡石复合粉、微晶蜡、石油焦微粉加入到混合料重量2倍的马来酸酐接枝相容剂胶中，超声35分钟，送入反应釜中，升高温度为60℃，保温反应6小时，出料，将产物抽滤，用乙醇洗涤3次，置于40℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅰ；
(2)将海泡石纤维改性竹粉、分子筛原粉、陶瓷微粉、聚α-甲基苯乙烯树脂、纳米TiO2粉体混合熔融并向混合物中加入2倍淀粉液，超声40分钟，送入反应釜中，通入氮气，升高温度为65℃，保温反应3.5小时，出料，将产物抽滤，用乙醇洗涤3次，置于70℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅱ；
(3)将上述物料Ⅰ、物料Ⅱ混合，在27℃下预热40分钟，保温搅拌33分钟，过滤除去大的杂质物料得到沉淀剂基础底料；
(4)将沉淀剂基础底料入至待液压罐中，利用压力装置产生负压，将液压罐中的沉淀剂基础底料吸入至气液分离罐中；
(5)控制蒸汽加热装置向气液分离罐与精馏塔提供热量，在-0.1MPa负压的状态下进行减压蒸馏，控制气液分离罐与精馏塔中的温度在90℃之间，通过气液分离与精馏去除沉淀剂中挥发气体，并通过蒸馏软化沉淀剂。
其中上述沉淀剂的制备方法中步骤2所述淀粉液为玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉。
实施例2：
一种沉淀阀门铸造废水残留物的方法：
(1)将阀门铸造废水经预处理，得到预处理浓水和预处理一级水；
(2)将步骤(1)的预处理一级水经过电渗析，得到电渗析浓水和电渗析一级水；所得的电渗析浓水进入蒸发系统，得到电渗析浓缩物；
(3)将步骤(2)的电渗析一级水经反渗透，得到反渗透浓水和纯水。
进一步，步骤(1)中所述的预处理为：将预处理浓水经过调节沉淀池，在沉淀池中加入10-30g/L沉淀剂，抛弃沉淀物，取上清液入一级沉淀池，调节pH为8，加入50-500mg/L沉淀剂进行一级沉淀；取一级上清液经过超滤膜，得到处理水和处理浓水；所得处理浓水返回一级沉淀池作进一步沉淀处理。
更进一步，所述超滤膜的膜孔径为0.3μm。
进一步，步骤(1)所得的预处理一级水指标为：a、残留物≤5mg/L；b、浊度≤10NTU；c、油脂≤5mg/L。
进一步，步骤(2)中：电渗析浓水中浓缩物≥12wt％，电渗析一级水中浓缩物≤0.2wt％。
进一步，步骤(3)中所得的反渗透浓水返回步骤(2)，经过二级电渗析作进一步过滤。
进一步步骤(1)所述预处理所用沉淀剂，所述沉淀剂包括如下份数组分：活性白土20份、大孔吸附树脂16份、交联聚乙烯吡咯烷酮19份、纳米海泡石复合粉23份、微晶蜡25份、马来酸酐接枝相容剂11份、石油焦微粉13份、海泡石纤维改性竹粉18份、分子筛原粉23份、陶瓷微粉21份、聚α-甲基苯乙烯树脂14份、纳米TiO2粉体19份。
所述马来酸酐接枝相容剂由马来酸酐经改性处理而成，具体制备方法为：向马来酸酐粉中加入松节油和氢化松香季戊四醇酯，充分混合后于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，并转入0-5℃环境中静置30min，再加入烯丙基缩水甘油醚和硫化猪油，混合均匀后继续微波处理10min，然后以5℃/min的降温速度降温至50-55℃密封保温静置30min，所得混合物送入球磨机中，经研磨制成细度小于20μm的微粉。
所述马来酸酐粉、松节油、氢化松香季戊四醇酯、烯丙基缩水甘油醚、硫化猪油的用量比为40:4:3:1:1.5。
所述大孔吸附树脂的制备方法为：向水中按比例加入苯乙烯、氢化松香丙烯酸丙三醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯、纳米致孔剂和引发剂，充分混合后于超声频率40kHz、输出功率200W下超声处理15min，再于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，并于0-5℃环境中静置30min，混合均匀后继续微波处理10min，然后于-5-0℃环境中静置15min，混合均匀后再次微波处理10min，所得混合液以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温混合1h，随后将混合液固液分离，所得固相用40℃温水水洗三次得到白球，最后将白球于65℃下真空干燥，即得大孔吸附树脂；
所述苯乙烯、氢化松香丙烯酸丙三醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯、纳米致孔剂、引发剂的质量比为35:2:1.5:1:0.8。
所述沉淀剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取活性白土、大孔吸附树脂、交联聚乙烯吡咯烷酮、纳米海泡石复合粉、微晶蜡、石油焦微粉加入到混合料重量3倍的马来酸酐接枝相容剂胶中，超声45分钟，送入反应釜中，升高温度为95℃，保温反应9小时，出料，将产物抽滤，用乙醇洗涤4次，置于45℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅰ；
(2)将海泡石纤维改性竹粉、分子筛原粉、陶瓷微粉、聚α-甲基苯乙烯树脂、纳米TiO2粉体混合熔融并向混合物中加入3倍淀粉液，超声35分钟，送入反应釜中，通入氮气，升高温度为65℃，保温反应3.5小时，出料，将产物抽滤，用乙醇洗涤3次，置于80℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅱ；
(3)将上述物料Ⅰ、物料Ⅱ混合，在35℃下预热50分钟，保温搅拌35分钟，过滤除去大的杂质物料得到沉淀剂基础底料；
(4)将沉淀剂基础底料入至待液压罐中，利用压力装置产生负压，将液压罐中的沉淀剂基础底料吸入至气液分离罐中；
(5)控制蒸汽加热装置向气液分离罐与精馏塔提供热量，在-0.1MPa负压的状态下进行减压蒸馏，控制气液分离罐与精馏塔中的温度在80℃之间，通过气液分离与精馏去除沉淀剂中挥发气体，并通过蒸馏软化沉淀剂。
其中上述沉淀剂的制备方法中步骤2所述淀粉液为玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉。
对本发明提供的实施例中分别进行试验考察，通过实施例1和实施例2沉淀阀门铸造废水残留物的方法对阀门铸造废水处理，以不使用沉淀剂自然沉淀处理为对照，其结果如表1、表2、表3所示；
表1不同使用量沉淀剂残留物处理效率％
沉淀剂(g/L) 实施例1 实施例2 对照组
10 39.5 43.6 43.1
15 53.2 58.7 /
20 66.5 67.2 /
25 78.3 87.8 /
30 98.9 97.6 /
表2不同使用量沉淀剂油脂处理效率％
沉淀剂(g/L) 实施例1 实施例2 对照组
10 52.7 45.7 25.7
15 65.4 61.1 /
20 82.6 80.7 /
25 89.7 91.4 /
30 99.7 98.9 /
由以上实验结果得出：阀门铸造废水沉淀剂对废水中的残留物和油脂具有效的清理效果，且随着使用量不断增加，残留物和油脂清除率可近100％，且沉淀剂对水污染小，残留量小，本发明方法对阀门铸造废水清理有效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种沉淀阀门铸造废水残留物的方法，其特征在于：其步骤如下：
(1)将阀门铸造废水经预处理，得到预处理浓水和预处理一级水；
(2)将步骤(1)的预处理一级水经过电渗析，得到电渗析浓水和电渗析一级水；所得的电渗析浓水进入蒸发系统，得到电渗析浓缩物；
(3)将步骤(2)的电渗析一级水经反渗透，得到反渗透浓水和纯水。
2.根据权利要求1所述的沉淀阀门铸造废水残留物的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的预处理为：将预处理浓水经过调节沉淀池，在沉淀池中加入10-30g/L沉淀剂，抛弃沉淀物，取上清液入一级沉淀池，调节pH为7-10，加入50-500mg/L沉淀剂进行一级沉淀；取一级上清液经过超滤膜，得到处理水和处理浓水；所得处理浓水返回一级沉淀池作进一步沉淀处理。
3.根据权利要求1所述的沉淀阀门铸造废水残留物的方法，其特征在于：所述超滤膜的膜孔径为0.05-0.5μm。
4.根据权利要求1所述的沉淀阀门铸造废水残留物的方法，其特征在于：步骤(1)所得的预处理一级水指标为：a、残留物≤5mg/L；b、浊度≤10NTU；c、油脂≤5mg/L。
5.根据权利要求1所述的沉淀阀门铸造废水残留物的方法，其特征在于：步骤(2)中：电渗析浓水中浓缩物≥12wt％，电渗析一级水中浓缩物≤0.2wt％。
6.根据权利要求1所述的沉淀阀门铸造废水残留物的方法，其特征在于：步骤(3)中所得的反渗透浓水返回步骤(2)，经过二级电渗析作进一步过滤。
7.根据权利要求1所述的沉淀阀门铸造废水残留物的方法，其特征在于：步骤(1)所述预处理所用沉淀剂，所述沉淀剂包括如下份数组分：活性白土15-20份、大孔吸附树脂13-16份、交联聚乙烯吡咯烷酮15-19份、纳米海泡石复合粉14-23份、微晶蜡14-27份、马来酸酐接枝相容剂5-11份、石油焦微粉5-13份、海泡石纤维改性竹粉14-18份、分子筛原粉12-23份、陶瓷微粉11-21份、聚α-甲基苯乙烯树脂9-14份、纳米TiO2粉体13-19份。
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