CN110577254A - 用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂及其制备方法 - Google Patents

用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂及其制备方法，净水剂的组分及各质量份数如下：羧甲基纤维素CMC 5～10份；改性壳聚糖5～10份；酚醛5～10份；复合双酸铝铁25～40份；黄原胶1～3份；阳离子瓜尔胶1～3份；酸溶液5～10份；十二水合硫酸铝钾25～40份；聚丙烯酰胺20～40份；聚合硫酸铁25～60份；ST2～5份。与传统净水剂相比，絮凝剂的使用量大大降低，节约资源、成本低。出水水质好；针对成分复杂的煤化工、焦化行业废水，采用不同成分不同功能的组合净水剂，很快出现混凝、吸附、包裹、沉降、脱色，够在COD去除率上达到事半功倍的效果。使得出水水质满足日益严格的排放标准与法规。

Description

用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及环境保护废水治理领域，尤其是涉及一种用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂及其制备方法。
背景技术
煤化工、焦化行业是我国的重要产业，但是其生产过程中会产生大量工业废水。该类废水具有COD、氨氮浓度高、含有大量挥发酚、氰化物、硫化物、多环芳香烃族及杂环化合物等有毒有害难降解物质，成分复杂、色度大、水量大的特点。随着我国对水环境的治理要求越来越严格，对水处理新技术的研发迫在眉睫。净水剂是水处理中常用的技术手段，其能够与水中的污染物反应，将污染物吸附或发生混凝沉淀，从而降低水中的有机污染物、病菌、重金属离子等，达到净化污水的作用。因此，净水剂的开发对保护生态水资源的意义深远。
目前，已经有多种多样的针对煤化工、焦化行业的产品净化剂。包括无机净水剂、有机阳离子净水剂，较常用的无机净水剂主要原理是利用聚合氯化铝/铁、高铁酸钾、高锰酸钾等衍生的净化剂。包括(专利名称：一种处理焦化废水的净化剂及其制备方法与应用、一种含有环保添加剂的聚氯化铝净水剂及其制备方法)等。
聚合氯化铝/铁利用铁盐、铝盐或者二者共同的作用，加快水中污染物的快速沉降。聚合氯化铝/铁净化效果好。
高铁酸钾，无论在酸性条件下，还是在碱性条件下，都具有高氧化性，与水结合产生大量原子氧，氧化降解污染物、病菌，反应生成的胶体氢氧化铁，能够聚凝水中悬浮物，使污水得到降解。高锰酸钾具有高氧化性，其与水中污染物反应后生成二氧化锰，二氧化锰同时具有催化和吸附作用，使污水的污染物得到有效去除，还能够抑制水中藻类的生长。
由于煤化工、焦化行业废水污染物浓度高、成分复杂、色度大、水量大的特点，现有的技术在处理时往往存在用量大、污泥产生量大；用量低时，污染物不能快速沉淀、破乳难度大，导致出水COD不达标，且废水颜色较深。因此，迫切需要找到COD去除率高、破乳效果好、脱色效果明显的煤化工、焦化行业净水剂。
发明内容
本发明的目的在于提供用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂及其制备方法，其COD去除率高、破乳效果好、脱色效果明显。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂，其组分及各质量份数如下：羧甲基纤维素CMC 5～10份；改性壳聚糖5～10份；酚醛5～10份；复合双酸铝铁25～40份；黄原胶1～3份；阳离子瓜尔胶1～3份；酸溶液5～10份；十二水合硫酸铝钾25～40份；聚丙烯酰胺20～40份；聚合硫酸铁25～60份；ST2～5份。
如前文提到的复合双酸铝铁用于脱色，聚合双酸铝铁是在高效净水剂聚合氯化铝的基础上，又聚合了适量的高效净水剂聚合氯化铁，并引入适量的增效剂SO42-离子。
如前文提到的酚醛是以烷基酚醛树脂为起始剂的聚氧丙烯聚氧乙烯醚；是一种非离子型表面活性剂，含有亲水的醚基和亲油的羟基，用于破乳。原油乳状液在酚醛的作用下失去稳定性，油和含油污水相互分离并在净化剂作用下迅速并聚。同时，水中胶体物质也在净水剂的作用下失稳而沉降。聚并成大颗粒的油和水依靠重力差实现分。
如前文提到的羧甲基纤维素(CMC)能在水中形成透明的粘胶状物质，它可以把絮凝所形成的高分子物质包住，增加其质量，形成较大的矾花，以加快其沉降速度。
如前文提到的黄原胶凝胶增稠剂，它具有大分子特殊结构和胶体特性，同样可以起到加快沉降速度的作用。
如前文提到的阳离子瓜尔胶是一种水溶性高分子聚合物，其化学名称为瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵。其利用天然瓜尔胶为原料，去除表皮及胚芽后所剩的胚乳部分，主要含有半乳糖和甘露糖。
进一步，所述酸溶液为氨基磺酸溶液，浓度为5～10％。
进一步，改性壳聚糖CTS是一种改性的有机高分子絮凝剂，用于脱色，所述改性壳聚糖为对羟基苯甲醛与壳聚糖反应生成吸附性能较强的改性壳聚糖CTS。
一种制备用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂的方法，其包括如下步骤：
S1、准备去离子水置于溶解槽中；
S2、在去离子水中按比例加入羧甲基纤维素CMC、改性壳聚糖CTS、酚醛、复合双酸铝铁、黄原胶、阳离子瓜尔胶、十二水合硫酸铝钾、聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁、ST；
S3、配制氨基磺酸溶液；
S4、将步骤S2得到的混合液中加入氨基磺酸溶液，调节至pH值3-7；
S5、搅拌均匀后，反应一段时间后即可得到用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂。
步骤S1中，所述溶解槽采用耐酸耐碱材质。
步骤S5中，反应时间为20min-40min。
本发明具有如下有益效果：
本发明采用聚硅双酸铝铁、壳聚糖、酚醛三者的共同作用，使煤化工、焦化行业污水中受不同程度污染物与三种脱色剂发生不同化学反应，最终能够满足出水色度达标；采用酚醛，使煤化工、焦化行业污水中的含油类污染物迅速破乳，有利于净水剂的絮凝沉淀作用，还能够防止污染物的上浮；羧甲基纤维素(CMC)，能够促使絮凝物快速沉降。净水剂各组成成分合理，与传统净水剂相比，絮凝剂的使用量大大降低，节约资源、成本低。出水水质好；针对成分复杂的煤化工、焦化行业废水，采用不同成分不同功能的组合净水剂，很快出现混凝、吸附、包裹、沉降、脱色，够在COD去除率上达到事半功倍的效果。
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。
本发明的第一实施方式提供了用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂(以下简称“净水剂1”)，其组分及各质量份数如下：CMC 5份；改性壳聚糖CTS 5份；酚醛5份；复合双酸铝铁25份；黄原胶1份；阳离子瓜尔胶1份；酸溶液5份；十二水合硫酸铝钾25份；聚丙烯酰胺20份；聚合硫酸铁25份；ST:2份。
用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂的制备方法如下：
A、首先准备去离子水置于溶解槽中；
B、在去离子水中按比例加入CMC、改性壳聚糖CTS、酚醛、复合双酸铝铁、黄原胶、阳离子瓜尔胶、十二水合硫酸铝钾、聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁、ST；
C、配制氨基磺酸溶液；
D、混合液中加入酸溶液，调节至PH值3-7；
E、搅拌均匀后，反应一段时间后，即可得到用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂。
该净水剂为液体净水剂，废水处理中污泥排放量少；净水剂各组成成分合理，与传统净水剂相比，絮凝剂的使用量大大降低，节约资源、成本低。出水水质好；针对成分复杂的煤化工、焦化行业废水，采用不同成分不同功能的组合净水剂，很快出现混凝、吸附、包裹、沉降、脱色，够在COD去除率上达到事半功倍的效果。使得出水水质满足日益严格的排放标准与法规。
本发明的第二实施方式提供了用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂(以下简称“净水剂2”)，其组分及各质量份数如下：CMC 8份；改性壳聚糖CTS8份；酚醛8份；复合双酸铝铁30份；黄原胶2份；阳离子瓜尔胶2份；酸溶液8份；十二水合硫酸铝钾30份；聚丙烯酰胺30份；聚合硫酸铁50份；ST:3份。
本实施例中用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂制备方法可参考第一实施方式，在此不加以赘述。
本发明的第三实施方式提供了用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂(以下简称“净水剂3”)，其组分及各质量份数如下：CMC10份；改性壳聚糖CTS 10份；酚醛10份；复合双酸铝铁40份；黄原胶3份；阳离子瓜尔胶3份；酸溶液10份；十二水合硫酸铝钾40份；聚丙烯酰胺40份；聚合硫酸铁60份；ST:5份。
本实施例中用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂制备方法可参考第一实施方式，在此不加以赘述。
山西某焦化公司采用生化法+混凝法处理公司废水，在运行过程中发现二沉池出水COD去除效果不理想，现分别采用等量净水剂1、净水剂2、净水剂3进行处理；测定处理前后水质各项指标，处理数据如下：
三种净水剂均能满足相关排放限值，COD去除率高，用时短，且出水色度低，无气泡产生。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂，其特征在于，其组分及各质量份数如下：
羧甲基纤维素CMC 5～10份；
改性壳聚糖5～10份；
酚醛 5～10份；
复合双酸铝铁 25～40份；
黄原胶1～3份；
阳离子瓜尔胶1～3份；
酸溶液5～10份；
十二水合硫酸铝钾25～40份；
聚丙烯酰胺20～40份；
聚合硫酸铁25～60份；
ST2～5份。
2.根据权利要求1所述的用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂，其特征在于，所述酸溶液为氨基磺酸溶液，浓度为5～10％。
3.根据权利要求1所述的用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂，其特征在于，所述改性壳聚糖为对羟基苯甲醛与壳聚糖反应生成吸附性能较强的改性壳聚糖CTS。
4.一种制备如权利要求1-3任一项所述的用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1、准备去离子水置于溶解槽中；
S2、在去离子水中按比例加入羧甲基纤维素CMC、改性壳聚糖CTS、酚醛、复合双酸铝铁、黄原胶、阳离子瓜尔胶、十二水合硫酸铝钾、聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁、ST；
S3、配制氨基磺酸溶液；
S4、将步骤S2得到的混合液中加入氨基磺酸溶液，调节至pH值3-7；
S5、搅拌均匀后，反应一段时间后即可得到用于煤化工、焦化等化工行业的净水剂。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述溶解槽采用耐酸耐碱材质。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S5中，反应时间为20min-40min。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112724474A (zh) * 2020-12-25 2021-04-30 深圳市航天食品分析测试中心有限公司 一种冷水凝胶及其应用

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