CN109592734A - 资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂 - Google Patents

资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂 Download PDF

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    • C02F2101/10—Inorganic compounds
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Abstract

资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，其特征在于，由组分A、组分B和组分C制造而成：所述组分A包括高含铝污泥和活性炭；所述活性炭的用量不高于组分A总重量的20％；所述组分B包括由如下质量份数比的组分制造而成：聚二乙烯亚胺5‑30；碱剂1‑15；所述组分C为有机硫化物；所述组分A与组分B的质量比为1:0.1‑10；所述组分C与聚二乙烯亚胺的质量比为1.5‑2:1。该产品当印染废水pH为8‑8.5时，无需调节pH，可直接投加，且处理后pH变化不大，无需进行回调后排放。且药剂中不含铁盐，不会对回用水的膜系统造成二次污染。

Description

资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重 金属捕捉剂
技术领域
本发明属于水处理领域，具体地，涉及资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂。
背景技术
石化行业在合成树脂的生产过程中会产生一种含有大量三氧化二铝的污泥(即石化行业高含铝污泥)，其成分主要为20-30％的氧化铝，10-50ppm的碳五，其余组分为70％-80％的的氯化钠，
虽然氧化铝浓度高，理论上可作为絮凝剂来使用，但由于碳五对三氧化二铝的絮凝作用存在负面影响，因此，目前中国国内的石化企业主要是将该类污泥委托给有资质的固废企业处理，这种处理方式造成了很大的资源浪费和环境污染。
另一方面，由于印染行业特点为废水产生量大，废水主要污染物为有机物和重金属锑，通过物化加生化的方法，可将废水中有机物处理达标，但重金属锑需要通过加入高浓度的聚合硫酸铁，加药量为1000-1500ppm时，才能将锑絮凝沉淀，此时pH一般为3-3.5，需要加入大量液碱调节到6-9之间才能进行排放。且铁盐的加入会对回用系统的膜进行氧化，造成二次污染。
专利为[CN201510316237.5]一种用石化行业高含铝污泥合成的印染废水回用反渗透膜专用絮凝剂，通过使用凹土可将碳五稳定化，稳定化后的污泥可将其用于印染废水的絮凝，以处理印染废水的污染物，通过进一步测试，发现其虽然能去除印染废水中有机物，但是对印染废水中另一种污染物：重金属锑的絮凝效果并不理想。
发明内容
本发明针对上述存在的问题和不足，本发明提供一种资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂。
资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，其特征在于，由组分A、组分B和组分C制造而成：
上述组分A包括高含铝污泥和活性炭；
上述活性炭的用量不高于组分A总重量的20％；
上述组分B包括由如下质量份数比的组分制造而成：
聚二乙烯亚胺 5-30；
碱剂 1-15；
上述组分C为有机硫化物；
上述组分A与组分B的质量比为1:0.1-10；
上述组分C与聚二乙烯亚胺的质量比为1.5-2:1。
进一步地，本发明提供的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，还具有这样的特点：即、上述高含铝污泥包括如下质量百分比含量的组分：
氧化铝 20-30；
碳五 10-50ppm；
氯化钠 70-80。
进一步地，本发明提供的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，还具有这样的特点：即、上述活性炭为碘值为大于等于1200的粉末活性炭中的一种或几种的混合物。
进一步地，本发明提供的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，还具有这样的特点：即、上述有机硫化物选自二硫化物、多硫化物中的一种或几种。
进一步地，本发明提供的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，还具有这样的特点：即、上述碱剂选自无机碱。如：碱金属或碱土金属的氢氧化物或氧化物等，具体如：氢氧化钠、氢氧化钾、石灰等等。
进一步地，本发明提供的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，还具体这样的特点：即、上述组分A由如下质量份数比的组分制造而成：
高含铝污泥 15-30；
活性炭 1。
进一步地，本发明提供的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，还具有这样的特点：即、上述组分B中聚二乙烯亚胺为溶液形式，该溶液的质量百分比浓度为15-20％。该溶液一般指聚二乙烯亚胺的水溶液。
进一步地，本发明提供的的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，还具有这样的特点：即、上述组分B中碱剂为溶液形式，该溶液的质量百分比浓度为5-10％。该溶液一般指碱水溶液。
此外，本发明还提供了上述的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂的制备方法，其特征在于，由如下工艺步骤制造而成：
步骤一、将高含铝污泥与活性炭充分混合10-60分钟；
步骤二、将聚二乙烯亚胺与碱剂的水溶液充分混合10-60分钟；
步骤三、将有机硫化物缓慢滴加入步骤二的混合物中，控制反应温度为25-30℃，反应1-3小时后，烘干、脱水、结晶得白色固体高分子有机硫重金属捕捉剂；
步骤四、高分子有机硫重金属捕捉剂与步骤一的混合物，混合搅拌0.5-2小时，得到目标产品。
另外，本发明还提供了上述的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂的具体使用方法：即、将重金属捕捉剂直接投入pH为8-8.5的废水中进行水处理。
本发明的作用和效果：
经本发明的实验表明，单独使用高含铝污泥对印染废水处理，基本无去处锑的效果；而使用碘值小于1200的粉末活性炭，对印染废水中锑的吸附效果仅为10％左右，使用碘值大于等于1200的粉末活性炭，可将印染废水中的锑去除30-50％；如单独使用高分子重金属捕捉剂对印染废水进行处理，其锑去除效果为50％左右；而使用以上合成、混合后的产品对印染废水进行处理，废水中锑的去除效果可达到98-99％，在废水中锑浓度为1mg/l时，可直接处理达标(0.05mg/l)排放，若无法一次处理达标，通过二次处理，亦能起到同等效果。最终达标排放。
另外，当印染废水pH为8-8.5时，无需调节pH，可直接投加，且处理后pH变化不大，无需进行回调后排放。且药剂中不含铁盐，不会对回用水的膜系统造成二次污染。
具体实施方式
实施例1
本实施例1制造的吸附型高分子重金属捕捉剂的具体制造方法如下所示：
步骤1、将高含铝污泥(氧化铝20-30％；碳五10-50ppm；氯化钠70-80％)与碘值为大于等于1200的粉末活性炭充分混合，含铝污泥与活性炭质量比为20:1，混合30分钟将含铝污泥中的碳五充分吸附；
步骤2、将质量浓度为15％的聚二乙烯亚胺与质量浓度为10％的氢氧化钠水溶液充分混合30分钟；
步骤3、使用二硫化碳缓慢滴加入步骤2中溶液中，控制温度为25-30℃，二硫化碳加入量是聚二乙烯亚胺的1.5倍，完成后反应2小时。烘干、脱水、结晶得白色固体高分子有机硫重金属捕捉剂；
步骤4、最后将步骤3所得的高分子有机硫重金属捕捉剂与步骤1(1:1)所得的吸附絮凝剂混合搅拌1小时，得到产品黑色重金属捕捉剂，即为吸附型高分子重金属捕捉剂。
使用上述产品对锑浓度0.1-5mg/L左右的印染废水进行处理，废水中锑的去除效果可达到99.55％，其中，经一次处理直接处理达标(0.05mg/l)排放。
实施例2
本实施例2制造的吸附型高分子重金属捕捉剂的具体制造方法如下所示：
步骤1、将高含铝污泥与碘值为大于等于1200的粉末活性炭充分混合，含铝污泥与活性炭质量比为15:1，混合30分钟将含铝污泥中的碳五充分吸附；
步骤2、将质量浓度为20％的聚二乙烯亚胺与质量浓度为5％的氢氧化钠水溶液充分混合30分钟；
步骤3、使用二硫化碳缓慢滴加入步骤2中溶液中，控制温度为30℃，二硫化碳加入量是聚二乙烯亚胺的1.5倍，完成后反应1.5小时。烘干、脱水、结晶得白色固体高分子有机硫重金属捕捉剂；
步骤4、最后将步骤3所得的高分子有机硫重金属捕捉剂与步骤1(1:3)所得的吸附絮凝剂混合搅拌1小时，得到产品黑色重金属捕捉剂，即为吸附型高分子重金属捕捉剂。
使用上述产品对锑浓度0.1-5mg/L左右的印染废水进行处理，废水中锑的去除效果可达到98.9％，其中，经一次至两次(指锑浓度达到5mg/L左右的废水)的处理可直接处理达标(0.05mg/l)排放。
实施例3
本实施例3制造的吸附型高分子重金属捕捉剂的具体制造方法如下所示：
步骤1、将高含铝污泥与碘值为大于等于1200的粉末活性炭充分混合，含铝污泥与活性炭质量比为10:1，混合40分钟将含铝污泥中的碳五充分吸附；
步骤2、将质量浓度为18％的聚二乙烯亚胺与质量浓度为8％的碱充分混合30分钟；
步骤3、使用二硫化碳缓慢滴加入步骤2中溶液中，控制温度为25-30℃，二硫化碳加入量是聚二乙烯亚胺的1.8倍，完成后反应1.5小时。烘干、脱水、结晶得白色固体高分子有机硫重金属捕捉剂；
步骤4、最后将步骤3所得的高分子有机硫重金属捕捉剂与步骤1(2：1)所得的吸附絮凝剂混合搅拌1小时，得到产品黑色重金属捕捉剂，即为吸附型高分子重金属捕捉剂。
使用上述产品对锑浓度0.1-5mg/L左右的印染废水进行处理，废水中锑的去除效果可达到99.1％，其中，经一次处理可直接处理达标(0.05mg/l)排放。
实施例4
本实施例4制造的吸附型高分子重金属捕捉剂的具体制造方法如下所示：
步骤1、将高含铝污泥与碘值为大于等于1200的粉末活性炭充分混合，含铝污泥与活性炭质量比为25:1，混合50分钟将含铝污泥中的碳五充分吸附；
步骤2、将质量浓度为10％的聚二乙烯亚胺与质量浓度为5％的碱充分混合30分钟；
步骤3、使用二硫化碳缓慢滴加入步骤2中溶液中，控制温度为25-30℃，二硫化碳加入量是聚二乙烯亚胺的1.8倍，完成后反应1小时。烘干、脱水、结晶得白色固体高分子有机硫重金属捕捉剂；
步骤4、最后将步骤3所得的高分子有机硫重金属捕捉剂与步骤1(3:1)所得的吸附絮凝剂混合搅拌1小时，得到产品黑色重金属捕捉剂，即为吸附型高分子重金属捕捉剂。
使用上述产品对锑浓度0.1-5mg/L左右的印染废水进行处理，废水中锑的去除效果可达到98.9％，其中，经一次或两次(指锑浓度达到5mg/L左右的废水)的处理可直接处理达标(0.05mg/l)排放。

Claims (10)

1.资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，其特征在于，由组分A、组分B和组分C制造而成：
所述组分A包括高含铝污泥和活性炭；
所述活性炭的用量不高于组分A总重量的20％；
所述组分B包括由如下质量份数比的组分制造而成：
聚二乙烯亚胺 5-30；
碱剂 1-15；
所述组分C为有机硫化物；
所述组分A与组分B的质量比为1:0.1-10；
所述组分C与聚二乙烯亚胺的质量比为1.5-2:1。
2.如权利要求1所述的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，其特征在于：
所述高含铝污泥包括如下质量百分比含量的组分：
氧化铝 20-30；
碳五 10-50ppm；
氯化钠 70-80。
3.如权利要求1所述的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，其特征在于：
所述活性炭为碘值为大于等于1200的粉末活性炭中的一种或几种的混合物。
4.如权利要求1所述的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，其特征在于：
所述有机硫化物选自二硫化物、多硫化物中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，其特征在于：
所述碱剂选自无机碱。
6.如权利要求1所述的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，其特征在于：
所述组分A由如下质量份数比的组分制造而成：
高含铝污泥 15-30；
活性炭 1。
7.如权利要求1所述的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，其特征在于：
所述组分B中聚二乙烯亚胺为溶液形式，该溶液的质量百分比浓度为15-20％。
8.如权利要求1所述的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，其特征在于：
所述组分B中碱剂为溶液形式，该溶液的质量百分比浓度为5-10％。
9.如权利要求1-8任一所述的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂的制备方法，其特征在于，由如下工艺步骤制造而成：
步骤一、将高含铝污泥与活性炭充分混合10-60分钟，获得处理液1；
步骤二、将聚二乙烯亚胺与碱剂的水溶液充分混合10-60分钟，获得处理液2；
步骤三、将有机硫化物缓慢滴加入处理液2中，控制反应温度为25-30℃，反应1-3小时后，烘干、脱水、结晶得白色固体高分子有机硫重金属捕捉剂；
步骤四、高分子有机硫重金属捕捉剂与处理液1混合搅拌0.5-2小时，得到目标产品。
10.如权利要求1-8任一所述的资源化利用石化行业高含铝污泥合成处理印染废水中锑的重金属捕捉剂，其特征在于，具体使用方法为：
将重金属捕捉剂直接投入pH为8-8.5的废水中进行水处理。
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