CN108821356A - 一种化工废水处理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种化工废水处理剂及其制备方法，属于废水处理领域，一种化工废水处理剂，所述处理剂按照质量份数计，由以下原料组成：无机‑有机絮凝剂25‑38份、吸附剂15‑27份、固化杨梅单宁10‑18份、硫酸改性松树叶10‑18份、复合生化吸附剂10‑15份、活性膨润土8‑12份、粉煤灰5‑8份、泥炭5‑8份、改性沸石8‑10份、硅藻土3‑8份及改性高岭土3‑8份。

Description

一种化工废水处理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及废水处理领域，具体为一种化工废水处理剂及其制备方法。

背景技术

化学工业是一个多行业、多品种的工业部门，包括化学矿山、石油化学工业、酸碱工业、化肥工业、塑料工业、染料工业、洗涤剂工业等，化工废水是从每一种化工产品生产过程中排放出来的废水，其中在印染工业中同样产生大量难以处理的印染废水；印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染废水水量较大，每印染加工1吨纺织品耗水100～200吨，其中80～90%成为废水。纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一，水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。

其中印染废水中涉及各类污染水，包括有机污染物、无机重金属物，印染化工厂因为长期处理布料染色，其中废水处理中着重要解决印染废水中有机污染物的去除、无机重金属离子的去除、脱色及除味等问题。

而目前在废水处理中，其中重金属离子对环境污染较大，同样重金属离子废水的排放是造成水污染的主要来源，对水域造成严重污染，其中印染化工厂其中涉及颜料染布，同样废水中含有大量重金属；现有的印染化工废水处理，没有对重金属引起足够重视，本发明在降低废水污染的COD含量的同时，更有效地降低废水污染中的重金属离子含量。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的没有对重金属引起足够重视的问题，本发明的目的在于提供一种化工废水处理剂及其制备方法，实现在降低废水污染的COD含量的同时，更有效地降低废水污染中的重金属离子含量。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种化工废水处理剂，所述处理剂按照质量份数计，由以下原料组成：无机-有机絮凝剂25-38份、吸附剂15-27份、固化杨梅单宁10-18份、硫酸改性松树叶10-18份、复合生化吸附剂10-15份、活性膨润土8-12份、粉煤灰5-8份、泥炭5-8份、改性沸石8-10份、硅藻土3-8份及改性高岭土3-8份。

优选地，所述无机-有机絮凝剂是由有机絮凝剂和无机絮凝剂按4:1复合配制，所述有机絮凝剂是由壳聚糖和氯乙酸反应制备的羧甲基壳聚糖，所述无机絮凝剂是由七水硫酸亚铁制得的聚合磷硫酸铁，所述羧甲基壳聚糖和聚合磷硫酸铁按4:1的比例混合配制成无机-有机絮凝剂。

优选地，所述吸附剂是通过竹炭、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺组合形成的吸附剂。

优选地，所述竹炭为纳米TiO₂改性的竹炭。

优选地，所述复合生化吸附剂是由甲壳素、壳聚糖和活性炭制备CCF高效复合生化吸附剂。

优选地，一种化工废水处理剂，其制备方法为：

S1、制备所述无机-有机絮凝剂，称取壳聚糖放入杯中，向杯中加入异丙醇及NaOH溶液，浸泡10-12h后，在不断搅拌下将固体氯乙酸分次加入，然后将反应物加热，恒温4h后加入冷水，并用冰醋酸调pH值至7，将杯中反应物进行过滤，过滤得到的剩余物质进行干燥，则制备形成羧甲基壳聚糖；

在亚铁中加入浓硫酸和双氧水，在80-90摄氏度的温度下反应1.5-2h，然后加入磷酸钠反应30分钟，所得物质再进行烘干则制备得到羧甲基壳聚糖；

将羧甲基壳聚糖和聚合磷硫酸铁按4:1的比例混合则得到无机-有机絮凝剂；

S2、制备所述吸附剂，将竹炭、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺按5:100:1的比例混合制备成吸附剂；

S3、制备所述固化杨梅单宁，以杨梅树皮为原料，杨梅树皮通过丙酮水溶液提取得到单宁提取物，将单宁提取物与皮胶原纤维反应制备得到固化杨梅单宁；

S4、制备所述复合生化吸附剂，将甲壳素、壳聚糖和活性炭按1:1:1比例混合制备成复合生化吸附剂；

S5、将所述无机-有机絮凝剂、吸附剂、固化杨梅单宁、硫酸改性松树叶、复合生化吸附剂、活性膨润土、粉煤灰、泥炭、改性沸石、硅藻土及改性高岭土进行干燥处理，干燥处理后依次按规定质量份数混合均匀；

S6、将均匀混合后的干燥混合物挤压为直径为5-8毫米的颗粒，将挤压后的颗粒依次等份装入不同包装袋中。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本发明与传统的处理剂相比，主要采用无机-有机絮凝剂，相比单一的絮凝剂可以获得更大颗粒的絮体，有助于提高混凝脱色效果，和降低印染废水中的COD，其COD比单纯的无机絮凝剂的COD要低，且由于复合絮凝剂的协同和复配增效的作用，可节省絮凝剂的用量，节省水处理成本，其中无机-有机絮凝剂主要吸附废水中的相对分子质量较大的有机物，通过吸附剂、单宁及松树叶更有效地吸附相对分子质量小的有机物和无机重金属离子，从而分工合作，更好地处理印染化工废水，其中单宁为固化杨梅单宁，固化杨梅单宁不易溶于水，相较于未处理的单宁，固化后的单宁更加适用，且吸附更多的重金属离子，固化杨梅单宁对重金属离子吸附后极易洗脱，使土壤中随废水流失的稀土金属离子不易失去，可收集利用，再吸附废水中大量重金属离子的同时，还可以吸附土壤中的稀土金属离子，使金属离子极易从固化杨梅单宁中洗脱，实现回收利用，硫酸改性松树叶可有效吸附废水中重金属离子占很大比例的铬离子，同时松树叶还可有效清除废水中臭味。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

实施例1：

一种化工废水处理剂，处理剂按照质量份数计，由以下原料组成：无机-有机絮凝剂25份、吸附剂15份、固化杨梅单宁10份、硫酸改性松树叶10份、复合生化吸附剂10份、活性膨润土8份、粉煤灰5份、泥炭5份、改性沸石8份、硅藻土3份及改性高岭土3份。

无机-有机絮凝剂是由有机絮凝剂和无机絮凝剂按4:1复合配制，有机絮凝剂是由壳聚糖和氯乙酸反应制备的羧甲基壳聚糖，无机絮凝剂是由七水硫酸亚铁制得的聚合磷硫酸铁，羧甲基壳聚糖和聚合磷硫酸铁按4:1的比例混合配制成无机-有机絮凝剂。

吸附剂是通过竹炭、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺组合形成的吸附剂。

竹炭为纳米TiO₂改性的竹炭。

复合生化吸附剂是由甲壳素、壳聚糖和活性炭制备CCF高效复合生化吸附剂。

一种化工废水处理剂，其制备方法为：

S1、制备无机-有机絮凝剂，称取壳聚糖放入杯中，向杯中加入异丙醇及NaOH溶液，浸泡10-12h后，在不断搅拌下将固体氯乙酸分次加入，然后将反应物加热，恒温4h后加入冷水，并用冰醋酸调pH值至7，将杯中反应物进行过滤，过滤得到的剩余物质进行干燥，则制备形成羧甲基壳聚糖；

在亚铁中加入浓硫酸和双氧水，在80-90摄氏度的温度下反应1.5-2h，然后加入磷酸钠反应30分钟，所得物质再进行烘干则制备得到羧甲基壳聚糖；

将羧甲基壳聚糖和聚合磷硫酸铁按4:1的比例混合则得到无机-有机絮凝剂；

S2、制备吸附剂，将竹炭、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺按5:100:1的比例混合制备成吸附剂；

S3、制备固化杨梅单宁，以杨梅树皮为原料，杨梅树皮通过丙酮水溶液提取得到单宁提取物，将单宁提取物与皮胶原纤维反应制备得到固化杨梅单宁；

S4、制备复合生化吸附剂，将甲壳素、壳聚糖和活性炭按1:1:1比例混合制备成复合生化吸附剂；

S5、将无机-有机絮凝剂、吸附剂、固化杨梅单宁、硫酸改性松树叶、复合生化吸附剂、活性膨润土、粉煤灰、泥炭、改性沸石、硅藻土及改性高岭土进行干燥处理，干燥处理后依次按规定质量份数混合均匀；

S6、将均匀混合后的干燥混合物挤压为直径为5-8毫米的颗粒，将挤压后的颗粒依次等份装入不同包装袋中。

实施例2：

一种化工废水处理剂，处理剂按照质量份数计，由以下原料组成：无机-有机絮凝剂30份、吸附剂30份、固化杨梅单宁15份、硫酸改性松树叶15份、复合生化吸附剂12份、活性膨润土10份、粉煤灰6份、泥炭6份、改性沸石9份、硅藻土5份及改性高岭土5份。

无机-有机絮凝剂是由有机絮凝剂和无机絮凝剂按4:1复合配制，有机絮凝剂是由壳聚糖和氯乙酸反应制备的羧甲基壳聚糖，无机絮凝剂是由七水硫酸亚铁制得的聚合磷硫酸铁，羧甲基壳聚糖和聚合磷硫酸铁按4:1的比例混合配制成无机-有机絮凝剂。

吸附剂是通过竹炭、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺组合形成的吸附剂。

竹炭为纳米TiO₂改性的竹炭。

复合生化吸附剂是由甲壳素、壳聚糖和活性炭制备CCF高效复合生化吸附剂。

一种化工废水处理剂，其制备方法为：

S1、制备无机-有机絮凝剂，称取壳聚糖放入杯中，向杯中加入异丙醇及NaOH溶液，浸泡10-12h后，在不断搅拌下将固体氯乙酸分次加入，然后将反应物加热，恒温4h后加入冷水，并用冰醋酸调pH值至7，将杯中反应物进行过滤，过滤得到的剩余物质进行干燥，则制备形成羧甲基壳聚糖；

在亚铁中加入浓硫酸和双氧水，在80-90摄氏度的温度下反应1.5-2h，然后加入磷酸钠反应30分钟，所得物质再进行烘干则制备得到羧甲基壳聚糖；

将羧甲基壳聚糖和聚合磷硫酸铁按4:1的比例混合则得到无机-有机絮凝剂；

S2、制备吸附剂，将竹炭、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺按5:100:1的比例混合制备成吸附剂；

S3、制备固化杨梅单宁，以杨梅树皮为原料，杨梅树皮通过丙酮水溶液提取得到单宁提取物，将单宁提取物与皮胶原纤维反应制备得到固化杨梅单宁；

S4、制备复合生化吸附剂，将甲壳素、壳聚糖和活性炭按1:1:1比例混合制备成复合生化吸附剂；

S5、将无机-有机絮凝剂、吸附剂、固化杨梅单宁、硫酸改性松树叶、复合生化吸附剂、活性膨润土、粉煤灰、泥炭、改性沸石、硅藻土及改性高岭土进行干燥处理，干燥处理后依次按规定质量份数混合均匀；

S6、将均匀混合后的干燥混合物挤压为直径为5-8毫米的颗粒，将挤压后的颗粒依次等份装入不同包装袋中。

实施例3：

一种化工废水处理剂，处理剂按照质量份数计，由以下原料组成：无机-有机絮凝剂38份、吸附剂27份、固化杨梅单宁18份、硫酸改性松树叶18份、复合生化吸附剂15份、活性膨润土12份、粉煤灰8份、泥炭8份、改性沸石10份、硅藻土8份及改性高岭土8份。

无机-有机絮凝剂是由有机絮凝剂和无机絮凝剂按4:1复合配制，有机絮凝剂是由壳聚糖和氯乙酸反应制备的羧甲基壳聚糖，无机絮凝剂是由七水硫酸亚铁制得的聚合磷硫酸铁，羧甲基壳聚糖和聚合磷硫酸铁按4:1的比例混合配制成无机-有机絮凝剂。

吸附剂是通过竹炭、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺组合形成的吸附剂。

竹炭为纳米TiO₂改性的竹炭。

复合生化吸附剂是由甲壳素、壳聚糖和活性炭制备CCF高效复合生化吸附剂。

一种化工废水处理剂，其制备方法为：

S1、制备无机-有机絮凝剂，称取壳聚糖放入杯中，向杯中加入异丙醇及NaOH溶液，浸泡10-12h后，在不断搅拌下将固体氯乙酸分次加入，然后将反应物加热，恒温4h后加入冷水，并用冰醋酸调pH值至7，将杯中反应物进行过滤，过滤得到的剩余物质进行干燥，则制备形成羧甲基壳聚糖；

在亚铁中加入浓硫酸和双氧水，在80-90摄氏度的温度下反应1.5-2h，然后加入磷酸钠反应30分钟，所得物质再进行烘干则制备得到羧甲基壳聚糖；

将羧甲基壳聚糖和聚合磷硫酸铁按4:1的比例混合则得到无机-有机絮凝剂；

S2、制备吸附剂，将竹炭、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺按5:100:1的比例混合制备成吸附剂；

S3、制备固化杨梅单宁，以杨梅树皮为原料，杨梅树皮通过丙酮水溶液提取得到单宁提取物，将单宁提取物与皮胶原纤维反应制备得到固化杨梅单宁；

S4、制备复合生化吸附剂，将甲壳素、壳聚糖和活性炭按1:1:1比例混合制备成复合生化吸附剂；

S5、将无机-有机絮凝剂、吸附剂、固化杨梅单宁、硫酸改性松树叶、复合生化吸附剂、活性膨润土、粉煤灰、泥炭、改性沸石、硅藻土及改性高岭土进行干燥处理，干燥处理后依次按规定质量份数混合均匀；

S6、将均匀混合后的干燥混合物挤压为直径为5-8毫米的颗粒，将挤压后的颗粒依次等份装入不同包装袋中。

将处理剂按实施例1-3三种不同成分依次配置，配置后的处理剂依次取1kg，将三种不同配置的处理剂均放入实验前准备的1吨印染废水中，测量废水在未进行处理前的COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)、ss(水质中的悬浮物)、pH值及色度值，再分别测量加入不同配置的处理剂后溶液中的COD、BOD、ss、pH值及色度值，如下表所示，可以发现本发明中处理剂可以有效降低印染废水中的COD、BOD、ss、pH值及色度值，实现有效解决脱色、降低废水的pH值，减少重金属含量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种化工废水处理剂，其特征在于：所述处理剂按照质量份数计，由以下原料组成：无机-有机絮凝剂25-38份、吸附剂15-27份、固化杨梅单宁10-18份、硫酸改性松树叶10-18份、复合生化吸附剂10-15份、活性膨润土8-12份、粉煤灰5-8份、泥炭5-8份、改性沸石8-10份、硅藻土3-8份及改性高岭土3-8份。

2.根据权利要求1所述的一种化工废水处理剂，其特征在于：所述无机-有机絮凝剂是由有机絮凝剂和无机絮凝剂按4:1复合配制，所述有机絮凝剂是由壳聚糖和氯乙酸反应制备的羧甲基壳聚糖，所述无机絮凝剂是由七水硫酸亚铁制得的聚合磷硫酸铁，所述羧甲基壳聚糖和聚合磷硫酸铁按4:1的比例混合配制成无机-有机絮凝剂。

3.根据权利要求1所述的一种化工废水处理剂，其特征在于：所述吸附剂是通过竹炭、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺组合形成的吸附剂。

4.根据权利要求3所述的一种化工废水处理剂，其特征在于：所述竹炭为纳米TiO₂改性的竹炭。

5.根据权利要求1所述的一种化工废水处理剂，其特征在于：所述复合生化吸附剂是由甲壳素、壳聚糖和活性炭制备CCF高效复合生化吸附剂。

6.根据权利要求1-5中任一所述的一种化工废水处理剂，其特征在于：其制备方法为：

S1、制备所述无机-有机絮凝剂，称取壳聚糖放入杯中，向杯中加入异丙醇及NaOH溶液，浸泡10-12h后，在不断搅拌下将固体氯乙酸分次加入，然后将反应物加热，恒温4h后加入冷水，并用冰醋酸调pH值至7，将杯中反应物进行过滤，过滤得到的剩余物质进行干燥，则制备形成羧甲基壳聚糖；

在亚铁中加入浓硫酸和双氧水，在80-90摄氏度的温度下反应1.5-2h，然后加入磷酸钠反应30分钟，所得物质再进行烘干则制备得到羧甲基壳聚糖；

将羧甲基壳聚糖和聚合磷硫酸铁按4:1的比例混合则得到无机-有机絮凝剂；

S2、制备所述吸附剂，将竹炭、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺按5:100:1的比例混合制备成吸附剂；

S3、制备所述固化杨梅单宁，以杨梅树皮为原料，杨梅树皮通过丙酮水溶液提取得到单宁提取物，将单宁提取物与皮胶原纤维反应制备得到固化杨梅单宁；

S4、制备所述复合生化吸附剂，将甲壳素、壳聚糖和活性炭按1:1:1比例混合制备成复合生化吸附剂；

S5、将所述无机-有机絮凝剂、吸附剂、固化杨梅单宁、硫酸改性松树叶、复合生化吸附剂、活性膨润土、粉煤灰、泥炭、改性沸石、硅藻土及改性高岭土进行干燥处理，干燥处理后依次按规定质量份数混合均匀；

S6、将均匀混合后的干燥混合物挤压为直径为5-8毫米的颗粒，将挤压后的颗粒依次等份装入不同包装袋中。