CN109319872A - 一种工业污水处理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种工业污水处理剂及其制备方法。所述的工业污水处理剂按照重量份数计包括以下组分：磁性铁粉10~20份、海藻酸钠30~55份、聚合三氯化铁20~35份、膨润土25~40份以及煤粉灰15~30份。所述的制备方法包括：（1）磁性铁粉退磁；（2）共混：将各组分搅拌共混静置脱泡后得到工业污水处理剂分散液；（3）固化得到工业污水处理剂半成品；（4）将得到的工业污水处理剂半成品充磁得到磁化的工业污水处理剂四个步骤。克服了现有技术中污水处理时间较长，效率较低，无法满足大量污水的清洁的问题，具有：（1）提升污水处理效率；（2）能够有效的处理大量的污水；（3）本发明原料成本低，制备方法简单的优点。

Description

一种工业污水处理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种工业污水处理剂及其制备方法。

背景技术

舟山污水处理厂是处理的生活污水和工业污水混合排放的水体，由于工厂排放的是高磷、高氮以及高重金属水体，由于污水处理厂运行能力有限，致使污对污水处理效果不佳，经常被环保部门罚款，厂方为了减少罚款，会不定期的对一些工厂进行限排，致使工厂停产。

工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。因此，对于保护环境来说，工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。

其中的含有重金属例如含镉、镍、汞、锌等重金属的废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水。废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。处理方法是首先改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属，在生产地点就地处理(如不排出生产车间)常采用化学沉淀法、絮凝法、离子交换法等进行处理，处理后的水中重金属低于排放标准可以排放或回用。

其中的絮凝法的原理在于在水中投加混凝剂后，其中悬浮物的胶体及分散颗粒在分子力的相互作用下生成絮状体且在沉降过程中它们互相碰撞凝聚，其尺寸和质量不断变大，沉速不断增加。地面水中投加混凝剂后形成的矾花，生活污水中的有机悬浮物，活性污泥在沉淀过程中都会出现絮凝沉淀的现象。其虽然具有一定的作用，但是整体的絮凝时间较长，无法满足快速絮凝达到清洁水质的作用。

例如一种已经授权的然矿物质重金属污水处理剂的配方及其制作方法，其授权公告号为CN103232078B，该配方由蒙脱石、硫酸铝、片碱、氯化铁、亚硫酸钠和氢氧化钙组成，其中，各组分按以下重量配比得到：蒙脱石占18.5％-25％，硫酸铝占28.5％-35％，片碱占13％-25％，氯化铁占10％-22.5％，亚硫酸钠占8.5％-18％，氢氧化钙占6.5％-12％。本发明提供的天然矿物质重金属污水处理剂的配方及其制作方法，解决了现有产品的不足和重金属污水处理的难题，使用方便且生产成本低，能够从源头上解决重金属污水导致的污染，净化了重金属污水，达到国家规定的污水排放标准，不会对自然界造成二次污染。但是其作用效果仍然为传统的技术方案，其污水处理时间较长，无法满足大量的污水的水处理作用。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中污水处理时间较长，效率较低，无法满足大量污水的清洁的问题，提供了一种能够有效的提升污水处理速度、提升污水处理效率，能够有效的处理大量的污水的一种工业污水处理剂及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种工业污水处理剂，所述的工业污水处理剂按照重量份数计包括以下组分：磁性铁粉10～20份、海藻酸钠30～55份、聚合三氯化铁20～35份、膨润土25～40份以及煤粉灰15～30份。

作为优选，所述的工业污水处理剂按照重量份数计包括以下组分：磁性铁粉10～15份、海藻酸钠40～50份、聚合三氯化铁25～30份、膨润土30～40份以及煤粉灰15～20份。

作为优选，所述的工业污水处理剂按照重量份数计包括以下组分：磁性铁粉12份、海藻酸钠46份、聚合三氯化铁28份、膨润土35份以及煤粉灰18份。

本发明中的工业污水处理剂中磁性铁粉的作用在于能够有效的分布在水中通过磁场吸引水中的带电荷的微粒，从而使得微粒之间相互吸引团聚，从而快速的发生沉降，提升了整体絮凝效率。同时海藻酸钠能够在污水中溶解在污水中的金属离子的作用下能够形成水凝胶，从而能够有效的对其中的微粒进行吸附，提升了整体的沉降效率，同时海藻酸钠还能够作为稳定剂有效的提升污水处理剂中的各个组分在水中的分散稳定性。聚合氯化铁是一种新型高效的无机高分子混凝剂，本产品选用铝矾土、盐酸或含铝酸盐、铝酸钙粉以先进工艺制成，具有良好的絮凝效果，价格低，其净水效果优于传统的硫酸铝和铁盐等普通无机盐类混凝剂。膨润土具有强的吸湿性和膨胀性，可吸附8～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍，其在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性，同时其能够通过自身的物理吸附、化学吸附以及离子交换吸附这三种吸附方式，吸附污水中的种种污染物，达到污水处理的作用。粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性，其作用与膨润土作用较为相似，其与膨润土相互配合，从而能够进一步的提升污水中污染物的吸附效果。同时本发明中的各个组分的价格较低，因此通过本发明制得的污水处理剂的成本较低。通过本发明制得的污水处理剂其通过多种方法协同处理污水中的污染物，能够提升污水的处理效率，同时其能够一次性处理大量的污水，提升了效率，节约了成本。

作为优选，所述的工业污水处理剂中还包括交联添加剂0.05～0.1份。

作为优选，所述的交联添加剂为氯化钙以及氯化锶质量比为1～5:1的混合物。

本发明中的污水处理剂中还添加有一定量的交联添加剂，其作用在于能够一定程度的使得其中的海藻酸钠进行交联，形成凝胶，从而使得制备的工业污水处理剂能够与一定程度的保持其形状与状态，从而使得其在未使用不会发生组分之间相互分离的现象。

一种如前所述的工业污水处理剂的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：

(1)磁性铁粉退磁：将磁性铁粉在惰性氛围下加热退磁，得到无磁性磁粉；

(2)共混：将海藻酸钠中加入蒸馏水，配制成海藻酸钠分散液，然后依次加入无磁性磁粉、聚合三氯化铁、膨润土以及煤粉灰，搅拌均匀后静置脱泡得到工业污水处理剂分散液；

(3)固化：将步骤(2)中的工业污水处理剂分散液均匀的滴加到氯化钙溶液中固化后取出，烘干得到工业污水处理剂半成品；

(4)磁化：将得到的工业污水处理剂半成品置于充磁机中进行充磁得到磁化的工业污水处理剂。

本发明中的工业污水处理剂中的磁性铁粉首先通过高温退磁，其原因在于磁性铁粉由于其具有磁性，因此其容易发生团聚的现象，从而导致其无法有效的均匀分散于污水处理剂中，导致其组分在污水处理剂中分散不均匀。因此首先将其进行退磁处理，能够保证其在工业污水处理剂中的分散性。将配方中的各组分配制成工业污水处理剂分散液后将其均匀的滴加到氯化钙溶液中，能够使得其中的海藻酸钠迅速的发生离子交换反应，将其中的Na+与Ga2+离子发生离子交换反应，海藻酸钠中的G单元堆积形成交联网络结构，从而固化形成水凝胶。最终生成球形的工业污水处理剂，然后在通过磁化作用，回复原本磁性铁粉的磁性，使得其中各个组分既能够在污水处理剂中分散均匀又能够具有良好的吸附性、磁性以及絮凝性。

作为优选，所述的步骤(1)中退磁温度为250～500℃，退磁时间为1～5小时。

高温作用能够有效的将磁性铁粉中的磁性进行退磁，从而使其能够在污水处理集中分散均匀。

作为优选，所述的步骤(2)中海藻酸钠分散液中的海藻酸钠的质量浓度为5～20％，所述的步骤(2)最后还需要加入交联添加剂。

海藻酸钠的在水中的溶解度较低，因此当全部溶解时其溶液的粘度较低，在氯化钙中固化后不易成型，因此直接配制成海藻酸钠分散液能够有效的提升其粘度，还能够进一步的提升整体的可成形性，同时加入交联添加剂后其内部能够先进性一定的预交联作用，进一步的保证了其可成形性能。

作为优选，所述的步骤(3)中氯化钙溶液为质量浓度为5～15％的氯化钙水溶液，固化时间为3～8小时，所得的工业污水处理剂半成品的直径为5～20毫米。

作为优选，所述的步骤(4)中磁化后的工业污水处理剂的磁感应强度为100～500高斯。当磁感应强度为100～500高斯时其能够有效快速的吸引污水处理剂中的带电微粒，使得其团聚以及沉降速度加快。

因此，本发明具有以下有益效果：

(1)污水中的污染物的团聚沉降速度高污水处理速度于污水处理效率明显的提升；

(2)能够有效的处理大量的污水，提升了效率；

(3)本发明原料成本低，制备方法简单。

具体实施方式

下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为个例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

一种工业污水处理剂，所述的工业污水处理剂按照重量份数计包括以下组分：磁性铁粉10份、海藻酸钠30份、聚合三氯化铁20份、膨润土25份以及煤粉灰15份。

一种前所述的工业污水处理剂的制备方法所述的制备方法包括以下步骤：

(1)磁性铁粉退磁：将磁性铁粉在惰性氛围下加热至250℃，退磁5小时，得到无磁性磁粉；

(2)共混：将海藻酸钠中加入蒸馏水，配制成质量浓度为5％海藻酸钠分散液，然后依次加入无磁性磁粉、聚合三氯化铁、膨润土以及煤粉灰，搅拌均匀后静置脱泡得到工业污水处理剂分散液；

(3)固化：将步骤(2)中的工业污水处理剂分散液均匀的滴加到质量浓度为15％的氯化钙溶液中固化3小时后取出，烘干得到直径为5毫米的工业污水处理剂半成品；

(4)磁化：将得到的工业污水处理剂半成品置于充磁机中进行充磁至磁感应强度为100高斯，得到磁化的工业污水处理剂。

实施例2

一种工业污水处理剂，所述的工业污水处理剂按照重量份数计包括以下组分：磁性铁粉20份、海藻酸钠55份、聚合三氯化铁35份、膨润土40份以及煤粉灰30份。

一种前所述的工业污水处理剂的制备方法所述的制备方法包括以下步骤：

(1)磁性铁粉退磁：将磁性铁粉在惰性氛围下加热至500℃，退磁1小时，得到无磁性磁粉；

(2)共混：将海藻酸钠中加入蒸馏水，配制成质量浓度为20％海藻酸钠分散液，然后依次加入无磁性磁粉、聚合三氯化铁、膨润土以及煤粉灰，搅拌均匀后静置脱泡得到工业污水处理剂分散液；

(3)固化：将步骤(2)中的工业污水处理剂分散液均匀的滴加到质量浓度为5％的氯化钙溶液中固化3小时后取出，烘干得到直径为20毫米的工业污水处理剂半成品；

(4)磁化：将得到的工业污水处理剂半成品置于充磁机中进行充磁至磁感应强度为500高斯，得到磁化的工业污水处理剂。

实施例3

一种工业污水处理剂，所述的工业污水处理剂按照重量份数计包括以下组分：磁性铁粉10份、海藻酸钠40份、聚合三氯化铁25份、膨润土30份、煤粉灰15份以及由氯化钙以及氯化锶质量比为1:1的混合物所构成的交联添加剂0.05份。

一种前所述的工业污水处理剂的制备方法所述的制备方法包括以下步骤：

(1)磁性铁粉退磁：将磁性铁粉在惰性氛围下加热至300℃，退磁2小时，得到无磁性磁粉；

(2)共混：将海藻酸钠中加入蒸馏水，配制成质量浓度为15％海藻酸钠分散液，然后依次加入无磁性磁粉、聚合三氯化铁、膨润土以及煤粉灰，最后加入交联添加剂，搅拌均匀后静置脱泡得到工业污水处理剂分散液；

(3)固化：将步骤(2)中的工业污水处理剂分散液均匀的滴加到质量浓度为10％的氯化钙溶液中固化5小时后取出，烘干得到直径为10毫米的工业污水处理剂半成品；

(4)磁化：将得到的工业污水处理剂半成品置于充磁机中进行充磁至磁感应强度为300高斯，得到磁化的工业污水处理剂。

实施例4

一种工业污水处理剂，所述的工业污水处理剂按照重量份数计包括以下组分：磁性铁粉15份、海藻酸钠50份、聚合三氯化铁30份、膨润土40份、煤粉灰20份以及由氯化钙以及氯化锶质量比为5:1的混合物所构成的交联添加剂0.1份。

一种前所述的工业污水处理剂的制备方法所述的制备方法包括以下步骤：

(1)磁性铁粉退磁：将磁性铁粉在惰性氛围下加热至450℃，退磁1.5小时，得到无磁性磁粉；

(2)共混：将海藻酸钠中加入蒸馏水，配制成质量浓度为16％海藻酸钠分散液，然后依次加入无磁性磁粉、聚合三氯化铁、膨润土以及煤粉灰，最后加入交联添加剂，搅拌均匀后静置脱泡得到工业污水处理剂分散液；

(3)固化：将步骤(2)中的工业污水处理剂分散液均匀的滴加到质量浓度为12％的氯化钙溶液中固化5小时后取出，烘干得到直径为15毫米的工业污水处理剂半成品；

(4)磁化：将得到的工业污水处理剂半成品置于充磁机中进行充磁至磁感应强度为250高斯，得到磁化的工业污水处理剂。

实施例5

一种工业污水处理剂，所述的工业污水处理剂按照重量份数计包括以下组分：磁性铁粉12份、海藻酸钠46份、聚合三氯化铁28份、膨润土35份、煤粉灰18份以及由氯化钙以及氯化锶质量比为3:1的混合物所构成的交联添加剂0.08份。

一种前所述的工业污水处理剂的制备方法所述的制备方法包括以下步骤：

(1)磁性铁粉退磁：将磁性铁粉在惰性氛围下加热至350℃，退磁2小时，得到无磁性磁粉；

(2)共混：将海藻酸钠中加入蒸馏水，配制成质量浓度为8％海藻酸钠分散液，然后依次加入无磁性磁粉、聚合三氯化铁、膨润土以及煤粉灰，最后加入交联添加剂，搅拌均匀后静置脱泡得到工业污水处理剂分散液；

(3)固化：将步骤(2)中的工业污水处理剂分散液均匀的滴加到质量浓度为5～15％的氯化钙溶液中固化6小时后取出，烘干得到直径为18毫米的工业污水处理剂半成品；

(4)磁化：将得到的工业污水处理剂半成品置于充磁机中进行充磁至磁感应强度为350高斯，得到磁化的工业污水处理剂。

将实施例1～5中制得的工业污水处理剂进行测试：将污水中的团体杂物出去后引入到处理池中，然后按照投加量1.5～2.5g/L向池中投加污水处理剂，观察澄清时间以及处理后的各种污染物的含量，其数据如下表。

表1各实施例数据

从表中数据可得，通过本发明制备的本发明的工业污水处理剂其能够在较短时间内实现水质的净化，其能够有效的降低COD以及其他重金属离子的含量，具有净化效率高，原料成本低，制备方法简单的优点，使得大规模生产以及使用。

操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业污水处理剂，其特征在于，所述的工业污水处理剂按照重量份数计包括以下组分：磁性铁粉10~20份、海藻酸钠30~55份、聚合三氯化铁20~35份、膨润土25~40份以及煤粉灰15~30份。

2.根据权利要求1所述的一种工业污水处理剂，其特征在于，所述的工业污水处理剂按照重量份数计包括以下组分：磁性铁粉10~15份、海藻酸钠40~50份、聚合三氯化铁25~30份、膨润土30~40份以及煤粉灰15~20份。

3.根据权利要求1所述的一种工业污水处理剂，其特征在于，所述的工业污水处理剂按照重量份数计包括以下组分：磁性铁粉12份、海藻酸钠46份、聚合三氯化铁28份、膨润土35份以及煤粉灰18份。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种工业污水处理剂，其特征在于，所述的工业污水处理剂中还包括交联添加剂0.05~0.1份。

5.根据权利要求4所述的一种工业污水处理剂，其特征在于，所述的交联添加剂为氯化钙以及氯化锶质量比为1~5:1的混合物。

6.一种如权利要求1~5中所述的工业污水处理剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：

（1）磁性铁粉退磁：将磁性铁粉在惰性氛围下加热退磁，得到无磁性磁粉；

（2）共混：将海藻酸钠中加入蒸馏水，配制成海藻酸钠分散液，然后依次加入无磁性磁粉、聚合三氯化铁、膨润土以及煤粉灰，搅拌均匀后静置脱泡得到工业污水处理剂分散液；

（3）固化：将步骤（2）中的工业污水处理剂分散液均匀的滴加到氯化钙溶液中固化后取出，烘干得到工业污水处理剂半成品；

（4）磁化：将得到的工业污水处理剂半成品置于充磁机中进行充磁得到磁化的工业污水处理剂。

7.根据权利要求6所述的一种工业污水处理剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中退磁温度为250~500℃，退磁时间为1~5小时。

8.根据权利要求6所述的一种工业污水处理剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中海藻酸钠分散液中的海藻酸钠的质量浓度为5~20%，所述的步骤（2）最后还需要加入交联添加剂。

9.根据权利要求6所述的一种工业污水处理剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤（3）中氯化钙溶液为质量浓度为5~15%的氯化钙水溶液，固化时间为3~8小时，所得的工业污水处理剂半成品的直径为5~20毫米。

10.根据权利要求6所述的一种工业污水处理剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤（4）中磁化后的工业污水处理剂的磁感应强度为100~500高斯。