CN109835973A - 一种废瓦楞纸絮凝剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种废瓦楞纸絮凝剂的制备方法。以废瓦楞纸为原料，剪碎后破碎成微小纤维物料，将物料筛分，放入料理机内加水后运行，利用料理机中高速旋转的刀头形成的水力搅拌和剪切作用，将缠绕在一起的废瓦楞纸纤维相互分离，水分进入到废瓦楞纸纤维孔隙中使纤维润胀，获得废瓦楞纸絮凝剂。经干式破碎、筛分和湿式搅拌的方法定量配制纤维悬浮液，制备絮凝剂，即可作为废瓦楞纸絮凝剂应用于低浊水的混凝沉淀处理过程，当投加量为10～40mg/L时，不但能提高硫酸铝对低浊水的浊度处理效果，降低CODMn、UV254等指标，还能显著增大絮体的粒径，加快絮体沉淀速度，有利于缩短沉淀池的设计停留时间，减小沉淀池的占地面积和建设成本等。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术，尤其是涉及以废瓦楞纸为原料制备絮凝剂用于对低浊度水的处理，能够在减少常规混凝剂用量的前提下，提高混凝沉淀的处理效果和水质卫生安全性，显著增强絮体沉降性能，缩短沉淀时间的一种废瓦楞纸絮凝剂的制备方法。
背景技术
按混凝作用机理的不同，混凝剂可分为凝聚剂和絮凝剂两类，分别起到使水中的胶体脱稳和快速凝结成絮体的作用。如硫酸铝、三氯化铁等即属于凝聚剂，而聚丙烯酰胺则属于絮凝剂。一般情况下，凝聚剂在投加后能使胶体脱稳聚集，而后在水力搅拌作用下相互碰撞生成体积大、易沉降的絮体，无需另外投加絮凝剂。而低浊水是指浊度在50NTU以下的水(水质较好的江河水、水库水都属于低浊水)，由于其中的胶体颗粒物含量少，碰撞接触概率低，混凝时形成的絮体少而小，网捕性能差、沉降速度慢，导致自来水厂的常规混凝沉淀工艺的处理效果不佳([1]孟路,杨基先,马放,等.复合型生物絮凝剂处理低温低浊水影响因素[J].哈尔滨工业大学学报,2009,41(8):42-45)。通过增大凝聚剂的投加量虽然能提高对低浊水的处理效果，但容易造成铝、铁超标的安全隐患，对人体健康造成危害。这时，通过添加絮凝剂，利用其吸附架桥作用，能够改良絮体结构，增大絮体粒径，从而增强絮体的网捕和沉降性能，提高处理效果([2]郑利祥,周如禄,郭中权.混凝技术处理塌陷区低浊水的试验研究[J].环境科学与技术,2013,36(10):157-160)。但常用的聚丙烯酰胺价格昂贵，且生产过程中常出现有毒的聚合单体等物质残留，同样会造成健康安全问题。因此，研制高效安全、适于低浊水处理的絮凝剂成为科研人员的关注热点。
废纸回收与利用是造纸行业发展循环经济的的必然趋势，我国的废纸浆生产规模逐年上升，2015年更是达到6338万t([3]张学斌,黄立军.我国造纸行业的基本现状及发展对策[J].中国造纸,2017,36(6):74)。除造纸外，为拓宽应用领域并实现高值化利用，废纸还被用于制备净水吸附剂([4]邵红,宋迎春,张迪.一种报纸纸浆固体吸附剂及其制备方法[P].CN:102068964A,2011-05-25)、高吸水性树脂([5]杨振,杨连利.改性废纸浆多元接枝制备高吸水性树脂[J].化工中间体,2008,(1):5)和复合材料([6]Chen Wan-juan,Gu Ju,Xu Su-hua.Exploring nanocrystalline cellulose AS a green alternative ofcarbon black in natural rubber/butadiene rubber/styrene-butadiene rubberblends[J].Express Polymer Letter,2014,8(9):659)等方面的研究，较之用于制造低档纸具有广阔的发展前景。因此，将废瓦楞纸应用于制备水处理絮凝剂同样具有研究意义和实用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供以废瓦楞纸为原料制备絮凝剂用于对低浊度水的处理，能够在减少常规混凝剂用量的前提下，提高混凝沉淀的处理效果和水质卫生安全性，显著增强絮体沉降性能，缩短沉淀时间的一种废瓦楞纸絮凝剂的制备方法。
本发明包括以下步骤：
1)以废瓦楞纸为原料，剪碎后破碎成微小纤维物料；
2)将步骤1)破碎成微小纤维物料进行筛分，放入带切碎刀的料理机内，加水后启动运行，利用料理机中高速旋转的刀头形成的水力搅拌和剪切作用，将缠绕在一起的废瓦楞纸纤维相互分离，水分快速进入到废瓦楞纸纤维孔隙中，使纤维充分润胀，获得废瓦楞纸絮凝剂。
在步骤1)中，所述破碎可在高速粉碎机中破碎，破碎后的微小纤维物料在水中均匀分散，提高与胶体颗粒碰撞接触的几率；所述高速粉碎机的转数可为3800r/min，破碎的时间可为2～4min。
在步骤2)中，所述筛分可采用20目和50目标准分样筛组合进行震荡过筛分级，得到20目筛上物为长纤维，50目筛上物为中间组分纤维，50目筛下物为细小纤维；所述20目的筛孔孔径可为0.9mm，50目的筛孔孔径可为0.3mm；所述长纤维的长度大于0.9mm，中间组分纤维的长度可为0.3～0.9mm，细小纤维的长度小于0.3mm；
所述筛分可放入带切碎刀的料理机内，加水后启动运行15～20s，配制成质量百分浓度为0.5％～2％的废瓦楞纸纤维悬浮液，在投加完混凝剂之后使用，投加量为10～40mg/L。利用料理机中高速旋转的刀头形成的水力搅拌和剪切作用，将缠绕在一起的废瓦楞纸纤维相互分离，水分快速进入到废瓦楞纸纤维孔隙中，使纤维充分润胀，获得废瓦楞纸絮凝剂。
如浓度过低，影响投加效率，如浓度过高，则不利于废瓦楞纸纤维的均匀分散，且该浓度与废纸回收再生时的打浆浓度接近，有利于今后利用造纸制浆设备生产废瓦楞纸絮凝剂。该浓度下，料理机的运行时间为15～20s，即可获得充分润湿且分散均匀的纤维悬浮液。料理机运行时间过短，纸纤维分散和润湿不完全；时间过长，作用效果不显著，且可能导致纸纤维的进一步破碎，反而使絮凝性能下降。
本发明经干式破碎、筛分和湿式搅拌的方法定量配制纤维悬浮液，制备出能够提高硫酸铝对低浊水混凝沉淀处理效果的絮凝剂，即可作为废瓦楞纸絮凝剂应用于低浊水的混凝沉淀处理过程，当投加量为10～40mg/L时，不但能提高硫酸铝对低浊水的浊度处理效果，降低CODMn、UV254等指标，还能显著增大絮体的粒径，加快絮体沉淀速度，有利于缩短沉淀池的设计停留时间，减小沉淀池的占地面积和建设成本等。
本发明具有以下突出的技术效果：
(1)将废瓦楞纸变废为宝，以废治污，实现高值化利用。以废瓦楞纸为原料，通过物理改性的工艺方法制备废瓦楞纸絮凝剂，与常用的化学改性方法相比，改性过程具有工艺流程短、制备条件易实现、相关技术成熟和不产生二次污染等优点，且易于借助造纸制浆生产线实现量产。废瓦楞纸用于生产价值更高的水处理药剂，相比回收制造低端纸品更能体现其价值，还有助于解决当前造纸企业生产过程中面临的产能过剩和环境污染问题，为造纸企业的跨领域发展创造契机。
(2)研发新型絮凝剂，解决低浊水处理难题。以废瓦楞纸为原料制备絮凝剂并与硫酸铝联合使用，在减少硫酸铝投加量的前提下，通过优化制备工艺和使用条件，取得对低浊水的良好处理效果，为解决低浊水处理难题提供新方法，也为混凝沉淀处理过程提供高效、安全、廉价和易生物降解的新型絮凝剂。
(3)硫酸铝在使用时生成的絮体小而松散，沉淀速度较慢。而本发明的使用，能够显著增大硫酸铝生成絮体的粒径，增强絮体的沉降性能，加快絮体的沉降速度，使更多的絮体能够在沉淀时间内去除，从而提高现有沉淀池的处理效果。而在达到相同浊度处理效果的前提条件下，沉淀时间能够缩短50％，有利于在设计时减小沉淀池的占地面积，降低工程造价。
附图说明
图1为本发明破碎时间对浊度处理效果的影响。
图2为本发明不同纤维长度对浊度处理效果的影响。
图3为本发明投加量对浊度处理效果的影响。
图4为本发明废瓦楞纸絮凝剂投加量对浊度和CODMn处理效果的影响。
图5为本发明废瓦楞纸絮凝剂投加量对浊度和UV254处理效果的影响。
图6为本发明沉淀时间对浊度处理效果的影响。
图7为本发明慢速搅拌后不同絮体在100倍光学显微镜下的粒径大小对比。在图7中，(a)为单独使用硫酸铝产生的絮体；(b)为硫酸铝和废瓦楞纸絮凝剂联合使用产生的絮体。
图8为本发明絮体沉降性能和处理效果的对比。在图8中，(a)为单独使用硫酸铝后沉淀3min时效果，(b)为硫酸铝和废瓦楞纸絮凝剂联合使用后沉淀3min时的效果。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。
本发明实施例包括以下步骤：
1)以废瓦楞纸为原料，剪碎后破碎成微小纤维物料；所述破碎是在高速粉碎机中破碎，破碎后的微小纤维物料易于在水中均匀分散，提高与胶体颗粒碰撞接触的几率；所述高速粉碎机的转数为3800r/min，破碎的时间为2～4min。
2)将步骤1)破碎成微小纤维物料放入带切碎刀的料理机内，加水后启动运行，利用料理机中高速旋转的刀头形成的水力搅拌和剪切作用，将缠绕在一起的废瓦楞纸纤维相互分离，水分快速进入到废瓦楞纸纤维孔隙中，使纤维充分润胀，获得废瓦楞纸絮凝剂。
本发明破碎时间对浊度处理效果的影响参见图1，在图1中，破碎时间“16h”为取破碎300s后的废瓦楞纸纤维继续采用球磨机磨碎的时间，其余为破碎机的破碎时间，混凝沉淀实验条件：原水浊度为20.00NTU，水温为14℃，先加10mg/L硫酸铝，200r/min搅拌1min后，再加20mg/L的废瓦楞纸絮凝剂，200r/min搅拌1min、100r/min搅拌5min、50r/min搅拌10min，沉淀20min。
3)将步骤1)破碎成微小纤维物料进行筛分，放入带切碎刀的料理机内，加水后启动运行，利用料理机中高速旋转的刀头形成的水力搅拌和剪切作用，将缠绕在一起的废瓦楞纸纤维相互分离，水分快速进入到废瓦楞纸纤维孔隙中，使纤维充分润胀，获得废瓦楞纸絮凝剂。所述筛分采用20目和50目标准分样筛组合进行震荡过筛分级，得到20目筛上物为长纤维，50目筛上物为中间组分纤维，50目筛下物为细小纤维；所述20目的筛孔孔径为0.9mm，50目的筛孔孔径为0.3mm；所述长纤维的长度大于0.9mm，中间组分纤维的长度为0.3～0.9mm，细小纤维的长度小于0.3mm；所述筛分是放入带切碎刀的料理机内，加水后启动运行15～20s，配制成质量百分浓度为0.5％～2％的废瓦楞纸纤维悬浮液，在投加完混凝剂之后使用，投加量为10～40mg/L。利用料理机中高速旋转的刀头形成的水力搅拌和剪切作用，将缠绕在一起的废瓦楞纸纤维相互分离，水分快速进入到废瓦楞纸纤维孔隙中，使纤维充分润胀，获得废瓦楞纸絮凝剂。
破碎后废瓦楞纸纤维各组分含量如表1所示。
表1
说明：取经过高速粉碎机破碎4min后的废瓦楞纸纤维进行筛分。
本发明不同纤维长度对浊度处理效果的影响参见图2，在图2中，实验条件：原水浊度18.26NTU，水温17.5℃，先加10mg/L的硫酸铝，200r/min搅拌1min后，再加20mg/L的废瓦楞纸絮凝剂，100r/min搅拌5min，50r/min搅拌10min，沉淀10min。
以下给出本发明的使用效果：
(1)废瓦楞纸絮凝剂与硫酸铝联合使用
将废瓦楞纸絮凝剂与硫酸铝联合使用进行混凝沉淀实验。当原水浊度为15.5NTU，水温为15℃，硫酸铝投加量为20mg/L时，研究废瓦楞纸絮凝剂投加量对混凝沉淀处理后出水浊度的影响，结果如图3所示。
当废瓦楞纸絮凝剂与20mg/L的硫酸铝联合使用时，浊度处理效果随着废瓦楞纸絮凝剂投加量的增大而逐渐提升，当废瓦楞纸絮凝剂投加量为20mg/L时，出水浊度为2.03NTU，浊度去除率为86.92％，相比单独使用硫酸铝的出水浊度(4.16NTU)可降低51.20％。当废瓦楞纸絮凝剂投加量为40mg/L时，浊度为0.66NTU，低于《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中的规定限值要求(1NTU)。加入废瓦楞纸絮凝剂能够提高出水的浊度去除率，这主要是因为硫酸铝单独使用时生成的絮体小而松散，沉淀速度较慢，而投加废瓦楞纸絮凝剂可以通过架桥作用使絮体增大，增强网捕效果和提高沉降速度。因此，将废瓦楞纸絮凝剂与硫酸铝联合使用能够起到协同增效的作用，有助于在混凝沉淀处理过程中减少硫酸铝用量、降低出水的浊度。
(2)废瓦楞纸絮凝剂投加量对浊度和CODMn的影响
当原水浊度为18.48NTU，水温为14℃，CODMn为2.89mg/L时，以硫酸铝为混凝剂，投加量为20mg/L，研究不同废瓦楞纸絮凝剂投加量对混凝沉淀处理后出水浊度和CODMn的影响，结果如图4所示。由图4可见，当废瓦楞纸絮凝剂的投加量为0，即单独使用硫酸铝时，出水的浊度和CODMn分别为6.85NTU和2.09mg/L。而后随着废瓦楞纸絮凝剂投加量的增加，浊度和CODMn均呈下降趋势，当废瓦楞纸絮凝剂投加量为30mg/L时，出水浊度和CODMn分别为1.89NTU和1.74mg/L，而后浊度下降趋缓，但CODMn仍快速下降。这是因为增加的废瓦楞纸絮凝剂对胶体的强化去除作用受限于胶体浓度较低，但却有利于增大对溶解态有机污染物的吸附去除效果。当废瓦楞纸絮凝剂投加量为50mg/L时，出水浊度和CODMn分别为0.65NTU和1.45mg/L，CODMn相比单独使用硫酸铝时(CODMn为2.09mg/L)提升了30.62％，在还未经过自来水处理工艺中的过滤和消毒环节处理的条件下，即已显著优于《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中的规定限值要求(浊度限值为1NTU，CODMn限值为3mg/L)。此外，浊度和CODMn的变化趋势相同，说明两项指标具有一定正相关关系，这是因为水中的还原性有机物或者脱稳形成絮体，或者被絮体所吸附，最终都通过沉淀过程从水中分离去除，产生的絮体越多越大，浊度去除率越高，对有机物的去除作用效果也就越好。因此，实验结果表明，在混凝沉淀过程中使用废瓦楞纸絮凝剂，既能够进一步降低出水浊度，对水中的还原性有机物也有一定的去除效果。
(3)废瓦楞纸絮凝剂投加量对浊度和UV254的影响
为进一步探究废瓦楞纸絮凝剂对水中天然有机物(NOM)去除效果的影响，评价废瓦楞纸絮凝剂的强化混凝作用，以浊度和UV254(用于间接表征水中NOM的参数指标)为评价指标研究废瓦楞纸絮凝剂投加量对混凝沉淀处理效果的影响。当原水浊度为18.48NTU，水温为14℃，UV254为0.079时，以硫酸铝为混凝剂，投加量20mg/L，研究不同废瓦楞纸絮凝剂投加量对混凝沉淀处理后出水的浊度和UV254的影响，结果如图5所示。由图5可见，随着废瓦楞纸絮凝剂投加量的增加，出水的浊度和UV254逐渐减小，当废瓦楞纸絮凝剂投加量为30mg/L时，浊度为1.89NTU，UV254为0.037，而后继续增大废瓦楞纸絮凝剂的投加量，浊度稳步下降，而UV254变化趋缓。UV254的去除，一方面是因为部分胶体态的NOM在混凝过程碰撞聚集成絮体并沉降去除，即随着浊度一同去除，而另一方面则归功于废瓦楞纸絮凝剂的作用。废瓦楞纸絮凝剂不但能吸附脱稳后的NOM胶体，还能通过截留和网捕作用使NOM聚集其上，最终共同沉淀而去除。此外，将废瓦楞纸絮凝剂与硫酸铝联合使用，类似于将吸附剂与混凝剂复配使用，能够通过协同增效的作用强化混凝沉淀的效果。这与Tomaszewska等([7]TomaszewskaM,Mozia S,Morawski AW.Removal of organic matter by coagulation enhanced withadsorption on PAC[J].Desalination,2004,161(1):79-87)和战晓等([8]战晓，高宝玉，刘斌，等.混凝-吸附处理黄河水及对氯消毒中氯衰减的影响[J].环境科学,2010,31(5):1198-1205)的研究结果相似。而当投加量较大时出水UV254的变化趋于平缓，其原因主要是由于过高浓度的废瓦楞纸絮凝剂阻碍了Al3+与NOM之间的电中和反应、以及脱稳胶体颗粒之间的碰撞凝聚作用，使得脱稳胶体数量减少、生成絮体速度减慢等，从而减缓了UV254的去除效率。
(4)废瓦楞纸絮凝剂投加量对絮体沉降性能的影响
密度的增加和颗粒的增大，能够提升絮体的沉降性能，缩短沉淀时间，提高处理效果。因此，研究了废瓦楞纸絮凝剂与硫酸铝联合使用时的絮体沉降性能。当原水浊度为18.20NTU，水温为13.5℃，废瓦楞纸絮凝剂和硫酸铝投加量均为20mg/L时，研究沉降时间对出水浊度的影响，并与相同实验条件下单独使用硫酸铝(投加量为20mg/L)的情况进行对比，结果如图6所示。由图6可见，随着沉淀时间的延长，原水经不同药剂处理后浊度变化趋势相同，但在相同沉淀时间时废瓦楞纸絮凝剂与硫酸铝联合使用的水样浊度均低于单独使用硫酸铝的情况，这一差异在沉淀初期尤为显著，说明废瓦楞纸絮凝剂能够有效提升絮体的沉降性能，具有强化沉淀的效果。当沉淀时间为12min时，硫酸铝与废瓦楞纸絮凝剂联用处理后出水的浊度为2.30NTU，相比单独使用硫酸铝的浊度(4.00NTU)降低了42.50％，而后继续延长沉淀时间，两者的浊度下降趋缓。因此，废瓦楞纸絮凝剂的使用有助于提高硫酸铝絮体的沉降性能，其实际应用将有助于提升已建沉淀池的处理能力。
自来水厂对混凝沉淀处理的出水的浊度一般控制在5NTU以下，而由图6可知，单独投加硫酸铝时要达到这一要求所需的沉淀时间为8min(相应浊度为4.69NTU)，而添加了废瓦楞纸絮凝剂后所需时间仅为4min(相应浊度为4.60NTU)，达到相同处理效果所需的沉淀时间缩短了50.00％。因此，若能将废瓦楞纸絮凝剂投入实际应用，将有助于缩短待建项目中沉淀池的设计停留时间，减小池容和占地面积，节省建设费用。
以下给出本发明的作用机理：
废瓦楞纸所含化学成分主要为纤维素、半纤维素和碳酸钙填料([9]陈秀玉,王海毅.合理选择填料降低中性新闻纸的成本[J].纸和造纸,2004,(6):56-60)等。这些成分中，纤维素是由许多β-D-葡萄糖基通过1→4甙键连接起来的线型高分子化合物，具有一定的吸附性，化学结构和性能与聚丙烯酰胺具有相似之处；半纤维素是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体，它结合在纤维素微纤维的表面，相比纤维素具有更强的亲水性、吸附性和吸水润胀能力；而碳酸钙是在造纸过程中被作为填料添加进纸浆中，以改善纸张的性能。在混凝沉淀处理低浊水的过程中，先投加凝聚剂使胶体脱稳后，再投加废瓦楞纸絮凝剂，其中所含的纤维素和半纤维素能够通过架桥作用加快絮体成长速度并增大絮体粒径(如图7所示，使用显微镜观察在相同实验条件下放大100倍的不同絮体，投加废瓦楞纸絮凝剂所生产絮体粒径显著大于未投加的情况)；通过润胀使体积变大孔隙增多后独立起到对胶体和微小絮体的网捕功能；通过吸附作用去除胶体和部分溶解态的污染物而增强混凝处理效果。此外，碳酸钙含量占成纸质量的15％～20％([10]张金顶.填料对纸张性能的影响[J].黑龙江造纸，2017,(2):16-17)，其粘附于废瓦楞纸纤维的网状结构之中，密度大且不溶于水，可以增大废瓦楞纸纤维和胶体聚集所形成絮体的密度，加快沉降速度，提高沉淀处理效果(如图8所示，在相同沉淀时间时，投加絮凝剂的效果要明显好于未投加的情况)。
以下给出本发明的卫生安全性：
废瓦楞纸所含化学成分主要为纤维素、半纤维素和碳酸钙填料，对人体健康的危害低，且在混凝沉淀过程形成沉泥而去除。同时，由于瓦楞纸在生产过程中即已经过脱墨处理，且使用过程中又极少沾染油墨或颜料，杂质含量较低，故在制备成废瓦楞纸絮凝剂使用时，对水质产生的不利影响也较低。为进一步说明使用废瓦楞纸絮凝剂对水质的影响，将废瓦楞纸絮凝剂与硫酸铝联合使用，检测出水的耗氧量(CODMn)、铁和铝等多项相关指标，并与单独使用硫酸铝、原水和《生活饮用水卫生标准》相比较，各水样的水质情况及标准限值如表2所示。由表2可见，投加废瓦楞纸絮凝剂的处理效果优于单独使用硫酸铝的情况，在未经自来水厂的过滤和消毒等后续处理环节前，多数水质指标即已达到《生活饮用水卫生标准》的要求，且相比原水并未引入新的污染物质，说明废瓦楞纸絮凝剂的使用安全性较强。
表2
注：水质指标均采用《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750.6-2006)中的检测方法。
表中低于检测限的指标数值采用“＜检测限值”进行标注。
以下给出具体实施例。
实施例1
取一定质量的废瓦楞纸，使用粉碎机在3800r/min(电机转速)的转速下破碎4min，出料，取称取一定质量放入带切碎刀的料理机内，加水后启动运行20s，配制成浓度为1％的纤维悬浮液，即可作为废瓦楞纸絮凝剂直接使用。当原水浊度为20.0NTU，水温为14.0℃，先向水中加入硫酸铝，浓度为20mg/L，在200r/min的转速下快速搅拌1min，再加入废瓦楞纸絮凝剂，浓度为20mg/L，继续在100r/min的转速下中速搅拌5min，在50r/min的转速下慢速搅拌10min，停止搅拌，静置沉淀20min后取上清液检测，剩余浊度为1.69NTU。
实施例2
取一定质量的废瓦楞纸，使用粉碎机在3800r/min(电机转速)的转速下破碎4min，出料，使用20目和50目标准分样筛进行组合筛分，选择20目筛上的废瓦楞纸纤维，取称一定质量放入带切碎刀的料理机内，加水后启动运行20s，配制成浓度为1％的纤维悬浮液，即可作为废瓦楞纸絮凝剂直接使用。当原水浊度为18.26NTU，水温为17.5℃，先向水中加入硫酸铝，浓度为10mg/L，在200r/min的转速下快速搅拌1min，再加入废瓦楞纸絮凝剂，浓度为20mg/L，继续在100r/min的转速下中速搅拌5min，在50r/min的转速下慢速搅拌10min，停止搅拌，静置沉淀20min后取上清液检测，剩余浊度为1.41NTU。
实施例3
取一定质量的废瓦楞纸，使用粉碎机在3800r/min(电机转速)的转速下破碎4min，出料，取称取一定质量放入带切碎刀的料理机内，加水后启动运行20s，配制成浓度为1％的纤维悬浮液，即可作为废瓦楞纸絮凝剂直接使用。18.48NTU，水温为14℃，CODMn为2.89mg/L，UV254为0.079时，先向水中加入硫酸铝，浓度为20mg/L，在200r/min的转速下快速搅拌1min，再加入废瓦楞纸絮凝剂，浓度为20mg/L，继续在100r/min的转速下中速搅拌5min，在50r/min的转速下慢速搅拌10min，停止搅拌，静置沉淀20min后取上清液检测，剩余浊度为2.48NTU，CODMn为1.91mg/L，UV254为0.040，处理效果相比未投加废瓦楞纸絮凝剂的水样分别提高了63.80％、8.61％、15.82％。
Claims (5)
1.一种废瓦楞纸絮凝剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)以废瓦楞纸为原料，剪碎后破碎成微小纤维物料；
2)将步骤1)破碎成微小纤维物料进行筛分，放入带切碎刀的料理机内，加水后启动运行，利用料理机中高速旋转的刀头形成的水力搅拌和剪切作用，将缠绕在一起的废瓦楞纸纤维相互分离，水分快速进入到废瓦楞纸纤维孔隙中，使纤维润胀，获得废瓦楞纸絮凝剂。
2.如权利要求1所述一种废瓦楞纸絮凝剂的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述破碎是在高速粉碎机中破碎，破碎后的微小纤维物料在水中分散。
3.如权利要求2所述一种废瓦楞纸絮凝剂的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述高速粉碎机的转数为3800r/min，破碎的时间为2～4min。
4.如权利要求1所述一种废瓦楞纸絮凝剂的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述筛分采用20目和50目标准分样筛组合进行震荡过筛分级，得到20目筛上物为长纤维，50目筛上物为中间组分纤维，50目筛下物为细小纤维；所述20目的筛孔孔径为0.9mm，50目的筛孔孔径为0.3mm；所述长纤维的长度大于0.9mm，中间组分纤维的长度为0.3～0.9mm，细小纤维的长度小于0.3mm。
5.如权利要求1所述一种废瓦楞纸絮凝剂的制备方法，其特征在于在将步骤1)中所述的微小纤维物料或步骤2)中所述筛分的物料放入带切碎刀的料理机内，加水后启动运行15～20s，配制成质量百分浓度为0.5％～2％的废瓦楞纸纤维悬浮液，在投加完混凝剂之后使用，投加量为10～40mg/L；利用料理机中高速旋转的刀头形成的水力搅拌和剪切作用，将缠绕在一起的废瓦楞纸纤维相互分离，水分进入到废瓦楞纸纤维孔隙中，使纤维润胀，获得废瓦楞纸絮凝剂。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115432791A (zh) * | 2022-09-03 | 2022-12-06 | 郑州楷润市政工程设计有限公司 | 一种水处理组合药剂及其纳滤浓水复合处理工艺 |
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2019
- 2019-03-28 CN CN201910244646.7A patent/CN109835973A/zh active Pending
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