CN110980863A - 一种脱硫废水综合处理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱硫废水综合处理剂及其制备方法，所述脱硫废水综合处理剂的组分材料包括：氢氧化钠、氢氧化钾、聚合铝铁、聚合铝、聚合铁、二硫代氨基甲酸盐、聚丙烯酰胺盐类、改性黄土、改性铝矾土、改性膨润土、二氯异氰尿酸钠盐或三氯异氰尿酸钠盐、植物纤维等一种或多种种组份。该脱硫废水综合处理剂的配比调控比例范围大，可操作性广，根据不同脱硫废水水质情况，按照一定的比例进行混合配置，对脱硫废水有着良好处理效果，完全可替代目前传统的脱硫废水三联箱处理模式；并且该脱硫废水综合处理剂毒性小、对环境友好，有利于后续的推广应用。

Description

一种脱硫废水综合处理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及废水处理领域，特别涉及一种脱硫废水综合处理剂及其制备方 法。

背景技术

近年来，随着节能减排政策在火电行业内的实施，空冷、闭式循环冷却、 干除灰渣等技术得到大力推广，火电行业单位发电量取水量逐年下降，但与 国际先进水平相比仍有较大潜力。当前我国废水排放标准的要求日益严格。 火电作为用水、排水大户，用水占工业总量的20％，从经济运行和保护环境 出发，节约发电用水，提高循环水的重复利用率，实现火电厂脱硫废水“零 排放”意义重大。

目前火电厂中脱硫废水零排放普遍采用三联箱工艺进行预处理，主要作 用是去除悬浮物、重金属、硬度及部分COD、氟化物和硫化物，并调整pH； 然后进行浓缩减量(主要是去除氯化物)形成高含盐浓水与低盐分的淡水， 淡水直接回用；高含盐浓水最后进行蒸发，盐份析出成固态盐渣，盐渣成为 固废或加工成工业盐使用。蒸发出来的水蒸汽经冷凝成液态水之后直接回用， 达到脱硫废水零排放的目标。

脱硫废水因其高悬浮物、高盐分、含有多种重金属及COD、氟化物、硫 化物超标等，绝大部分非溶解性污染物需在预处理阶段去除，为后续的浓缩 减量打下良好的基础，因此预处理过程是脱硫废水零排放处理过程的重要组 成部分。脱硫废水预处理系统的稳定运行、絮凝效果好是后续浓缩减量和蒸 发结晶(或烟道蒸发)等工艺能否实现的前提与基础。如在预处理阶段絮凝 没有达到如期效果，可能造成后续浓缩减量系统的堵塞、膜组件污染等，严 重影响了脱硫废水零排放系统的可靠运行。

当前困扰脱硫废水三联箱预处理工艺的主要因素是药剂加入种类多(约 5种以上)、且加入量要求相对准确，对工艺控制要求高，系统耐负荷冲击 性较差，形成的固废较多、极易造成三联箱系统出现堵塞故障、导致运行与 出水水质不稳定等诸多问题。

传统絮凝剂主要有低分子絮凝剂如铝盐系、铁盐系，它们存在絮凝沉淀 速度慢、絮体疏松易破碎、药耗量高等缺点；高分子絮凝剂如碱式聚合氯化 铝(PAC)、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等，其成本较高，适用范围窄，易受水温、 pH值的影响。传统絮凝剂产生的污泥不稳定、可能发生重金属溶出。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种脱硫废水综合处理剂，以解决上述背景 技术中提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种脱硫废水综合处理剂， 包括以下组分：PH调节沉降剂、絮凝协调剂、二硫代氨基甲酸盐、聚丙烯酰胺 盐、COD去除剂、植物纤维和重金属盐类吸附与絮凝沉降剂。

进一步的是：所述PH调节沉降剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的一 种或几种。

进一步的是：所述絮凝协调剂为聚合铝铁、聚合铝或聚合铁中的一种或几 种。

进一步的是：所述COD去除剂为二氯异氰尿酸钠盐或三氯异氰尿酸钠盐。

进一步的是：所述重金属盐类吸附与絮凝沉降剂为改性黄土、改性膨润土、 改性铝矾土中的一种或几种。

进一步的是：各个组分间的重量配合比为：

本发明还公开了一种脱硫废水综合处理剂制备方法，包括上述所述的脱硫 废水综合处理剂的配比，步骤为：

无机吸附剂改性：在搅拌下将黄土、膨润土、铝矾土中的一种或几种进行 混合搅拌得到基底，然后依照顺序按比例加入醋酸、乙醇、硅烷偶联剂，并持 续搅拌20～90min，用氨水再进行pH值调节Ph＝7～9后升温到50～90℃，搅拌 反应10～150min，反应完全后经抽滤、洗涤、干燥得到改性黄土、改性膨润土、 改性铝矾土中的一种或几种，所述基底、醋酸、乙醇和硅烷偶联剂之间的质量 配比为1～3：1～3：1～3：1～3；

脱硫废水综合处理剂制备：在搅拌下将氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中 的一种或几种；聚合铝铁、聚合铝、聚合铁中的一种或几种；二硫代氨基甲酸 盐；聚丙烯酰胺盐；二氯异氰尿酸钠盐或三氯异氰尿酸钠盐；改性黄土、改性 膨润土、改性铝矾土中的一种或几种依次按照质量份数进行混合搅拌，并送入 熟化炉温度控制在30～90℃进行熟化处理，搅拌熟化反应时间为20～240min， 熟化结束后经过自然降温后，得到干燥脱硫废水综合处理剂。

本发明的有益效果是：采用本发明制备的脱硫废水综合处理剂，通过絮凝、 吸附、催化、氧化作用，将脱硫废水中的悬浮物、胶体、重金属离子、硬度、 COD、硫化物、氟化物等杂质快速絮凝，絮凝颗粒在吸附和架桥作用下生长成大 颗粒，便于沉淀和后续污泥脱水并对废水pH值进行微调，此专利应用方法简单， 可通过加料机直接加至废水处理系统，极大的优化现有脱硫废水三联箱处理技 术，可广泛适用于火电厂脱硫废水处理，不会对环境造成二次污染，在火电厂 脱硫废水处理中具有良好的应用效果。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面根据具体实 施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本 发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术 人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开 的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的 术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明公开了一种脱硫废水综合处理剂，其特征在于，包括以下组分：PH 调节沉降剂、絮凝协调剂、二硫代氨基甲酸盐、聚丙烯酰胺盐、COD去除剂、植 物纤维和重金属盐类吸附与絮凝沉降剂，所述PH调节沉降剂为氢氧化钠、氢氧 化钾、氢氧化钙中的一种或几种；所述絮凝协调剂为聚合铝铁、聚合铝或聚合 铁中的一种或几种；所述COD去除剂为二氯异氰尿酸钠盐或三氯异氰尿酸钠盐； 所述重金属盐类吸附与絮凝沉降剂为改性黄土、改性膨润土、改性铝矾土中的 一种或几种；

各个组分间的重量配合比为：

所述氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙为pH调节剂沉降剂，可改善脱硫废水 水质处理环境。

所述聚合铝铁、聚合铝或聚合铁为絮凝协调剂，通过吸附、桥架作用，沉 降脱硫废水中的悬浮物。

所述二硫代氨基甲酸盐为重金属吸附助剂，通过对重金属的捕捉，可促进 重金属的完全吸附。

所述聚丙烯酰胺盐类为助凝剂，通过大链吸附助凝，形成大颗粒矾花沉降， 更加有助于形成的污泥脱水。

所述二氯异氰尿酸钠盐或三氯异氰尿酸钠盐为COD去除剂，通过催化氧化 作用，可有效去除脱硫废水中有机物含量。

所述植物纤维为起到絮凝网捕作用，加速形成较大矾花，并快速沉降。

所述改性黄土、改性膨润土、改性铝矾土为重金属盐类吸附剂与絮凝沉降 剂，同时也为本产品主要核心成分，通过对黄土、膨润土、铝矾土的改性，增 大了其吸附比表面积以及絮凝功能。

采用本发明制备的脱硫废水综合处理剂，通过絮凝、吸附、催化、氧化作 用，将脱硫废水中的悬浮物、胶体、重金属离子、硬度、COD、硫化物、氟化物 等杂质快速絮凝，絮凝颗粒在吸附和架桥作用下生长成大颗粒，便于沉淀和后 续污泥脱水并对废水pH值进行微调，此方法简单，可通过加料机直接加至废水 处理系统，极大的优化现有脱硫废水三联箱处理技术，可广泛适用于火电厂脱 硫废水处理，不会对环境造成二次污染，在火电厂脱硫废水处理中具有良好的 应用效果。

本申请还公开了一种脱硫废水综合处理剂制备方法，包括上述所述的一种 脱硫废水综合处理剂的配比，步骤为：

无机吸附剂改性：在搅拌下将黄土、膨润土、铝矾土中的一种或几种进行 混合搅拌得到基底，然后依照顺序按比例加入醋酸、乙醇、硅烷偶联剂，并持 续搅拌20～90min，用氨水再进行pH值调节Ph＝7～9后升温到50～90℃，搅拌 反应10～150min，反应完全后经抽滤、洗涤、干燥得到改性黄土、改性膨润土、 改性铝矾土中的一种或几种，所述基底、醋酸、乙醇和硅烷偶联剂之间的质量 配比为1～3：1～3：1～3：1～3，具体质量比可为1：1：1：1；1：2：2：1；1：3： 1：3；1：3：3：3等。

脱硫废水综合处理剂制备：在搅拌下将氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中 的一种或几种；聚合铝铁、聚合铝、聚合铁中的一种或几种；二硫代氨基甲酸 盐；聚丙烯酰胺盐；二氯异氰尿酸钠盐或三氯异氰尿酸钠盐；改性黄土、改性 膨润土、改性铝矾土中的一种或几种依次按照质量份数进行混合搅拌，并送入 熟化炉温度控制在30～90℃进行熟化处理，搅拌熟化反应时间为20～240min， 熟化结束后经过自然降温后，得到干燥脱硫废水综合处理剂。

本方法可克服当前脱硫废水三联箱预处理工艺加药难的问题，此制备方法 简单，制备的固体高效絮凝剂可通过加料机直接加至脱硫废水处理系统中，在 pH值4-9的范围内均可快速、高效去除废水中悬浮物、胶体、重金属离子和硬 度等，重金属离子在絮凝剂组分作用下生成沉淀物，悬浮物和胶体在絮凝剂的 吸附和架桥作用下生长成絮凝大颗粒，便于沉淀和后续污泥脱水。此固体高效 絮凝剂可直接投加到脱硫废水中，操作简便易行，可广泛适用于电厂脱硫废水 处理。

实施例一：

无机吸附剂改性：在搅拌下将黄土、膨润土、铝矾土中进行混合搅拌得到 基底，然后依照顺序按比例加入醋酸、乙醇、硅烷偶联剂，并持续搅拌30min， 用氨水再进行pH值调节至Ph＝7后升温到50℃，搅拌反应20min，反应完全后 经抽滤、洗涤、干燥得到改性黄土、改性膨润土、改性铝矾土的混合物，所述 基底、醋酸、乙醇和硅烷偶联剂之间的质量配比为1：2：2：1。

脱硫废水综合处理剂制备：在搅拌下将氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙； 聚合铝铁、聚合铝、聚合铁；二硫代氨基甲酸盐；聚丙烯酰胺盐；二氯异氰尿 酸钠盐；改性黄土、改性膨润土、改性铝矾土依次按照质量份数进行混合搅拌， 并送入熟化炉温度控制在40℃进行熟化处理，搅拌熟化反应时间为100min，熟 化结束后经过自然降温后，得到干燥脱硫废水综合处理剂；

上述具体质量份数配比为：

实施例二：

无机吸附剂改性：在搅拌下将黄土、铝矾土中的进行混合搅拌得到基底， 然后依照顺序按比例加入醋酸、乙醇、硅烷偶联剂，并持续搅拌30min，用氨水 再进行pH值调节至Ph＝8后升温到70℃，搅拌反应70min，反应完全后经抽滤、 洗涤、干燥得到改性黄土和改性铝矾土中的混合物，所述基底、醋酸、乙醇和 硅烷偶联剂之间的质量配比为1：3：2：1。

脱硫废水综合处理剂制备：在搅拌下将氢氧化钠、氢氧化钾；聚合铝铁； 二硫代氨基甲酸盐；聚丙烯酰胺盐；二氯异氰尿酸钠盐；改性黄土、改性铝矾 土依次按照质量份数进行混合搅拌，并送入熟化炉温度控制在60℃进行熟化处 理，搅拌熟化反应时间为70min，熟化结束后经过自然降温后，得到干燥脱硫废 水综合处理剂；

上述具体质量份数配比为：

实施例三：

无机吸附剂改性：将黄土进行搅拌得到基底，然后依照顺序按比例加入醋 酸、乙醇、硅烷偶联剂，并持续搅拌90min，用氨水再进行pH值调节至Ph＝9后 升温到90℃，搅拌反应150min，反应完全后经抽滤、洗涤、干燥得到改性黄土， 所述基底、醋酸、乙醇和硅烷偶联剂之间的质量配比为1：2：2：1。

脱硫废水综合处理剂制备：在搅拌下将氢氧化钾；聚合铝铁；二硫代氨基 甲酸盐；聚丙烯酰胺盐；二氯异氰尿酸钠盐；改性黄土依次按照质量份数进行 混合搅拌，并送入熟化炉温度控制在90℃进行熟化处理，搅拌熟化反应时间为 200min，熟化结束后经过自然降温后，得到干燥脱硫废水综合处理剂；

上述具体质量份数配比为：

以下为具体实验数据：

运用本脱硫废水综合处理剂对其其进出水水质比较见下表：

从脱硫废水处理前后检测数据比对分析。该脱硫废水综合处理剂对脱硫废 水处理效果明显，达到了预期的处理效果。其主要处理指标分析如下：

1、对悬浮物去除效果明显，悬浮物从3050ppm降至29ppm。

2、对重金属处理去除吸附效果良好，脱硫废水重金属主要以总镉、总镍、总锌 为主，处理前总镉含量超标，处理后重金属各项指标均达到标准处理要求。

3、对pH值有微调作用，处理前pH值为6.38，处理后为7.32，完全满足处理 要求。

4、对氟化物也有较好的吸附去除作用，处理前为15.9ppm，处理后为7.66ppm。

5、对COD去除效果也比较明显，处理前为372ppm、处理后为109ppm，完全满 足标准处理要求。

试验结果：

通过上述数据对比可以看出，本试剂与传统药剂对比：

1、澄清池出水水质有明显变化，出水澄清透明，浊度在在30mg/L以下。

2、脱硫废水处理能力显著提升，添加该药剂可实现化学增容50％以上(无需对 系统进行改动)。

3、加药量可控制在300ppm，处理效果良好，同时该重金属盐类吸附与絮凝沉降 剂可有效去除脱硫废水中的重金属。

4、使用无机改性重金属盐类吸附与絮凝沉降剂可不再添加脱硫废水处理其他药剂，系统简单，极大降低系统检修维护成本。

5、运行人员工作量减轻，安全性提高。传统药剂需加四种药品，接卸频繁，有 机硫等危险化学品，存在较大安全风险。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进 一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不 用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、 改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种脱硫废水综合处理剂，其特征在于，包括以下组分：PH调节沉降剂、絮凝协调剂、二硫代氨基甲酸盐、聚丙烯酰胺盐、COD去除剂、植物纤维和重金属盐类吸附与絮凝沉降剂。

2.如权利要求1所述的一种脱硫废水综合处理剂，其特征在于：所述PH调节沉降剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的一种脱硫废水综合处理剂，其特征在于：所述絮凝协调剂为聚合铝铁、聚合铝或聚合铁中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的一种脱硫废水综合处理剂，其特征在于：所述COD去除剂为二氯异氰尿酸钠盐或三氯异氰尿酸钠盐。

5.如权利要求1所述的一种脱硫废水综合处理剂，其特征在于：所述重金属盐类吸附与絮凝沉降剂为改性黄土、改性膨润土、改性铝矾土中的一种或几种。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种脱硫废水综合处理剂，其特征在于：各个组分间的重量配合比为：

7.一种脱硫废水综合处理剂制备方法，包括权利要求6中所述的一种脱硫废水综合处理剂的配比，其特征在于：

无机吸附剂改性：在搅拌下将黄土、膨润土、铝矾土中的一种或几种进行混合搅拌得到基底，然后依照顺序按比例加入醋酸、乙醇、硅烷偶联剂，并持续搅拌20～90min，用氨水再进行pH值调节Ph＝7～9后升温到50～90℃，搅拌反应10～150min，反应完全后经抽滤、洗涤、干燥得到改性黄土、改性膨润土、改性铝矾土中的一种或几种，所述基底、醋酸、乙醇和硅烷偶联剂之间的质量配比为1～3：1～3：1～3：1～3；

脱硫废水综合处理剂制备：在搅拌下将氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的一种或几种；聚合铝铁、聚合铝、聚合铁中的一种或几种；二硫代氨基甲酸盐；聚丙烯酰胺盐；二氯异氰尿酸钠盐或三氯异氰尿酸钠盐；改性黄土、改性膨润土、改性铝矾土中的一种或几种依次按照质量份数进行混合搅拌，并送入熟化炉温度控制在30～90℃进行熟化处理，搅拌熟化反应时间为20～240min，熟化结束后经过自然降温后，得到干燥脱硫废水综合处理剂。