CN112939168B - 印染废水用混凝剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于混凝剂技术领域,具体的涉及一种印染废水用混凝剂及其制备方法。所述的混凝剂原料为二氨基二苯基甲烷、碳酸钙、硫酸铝、六水氯化镁、聚合氯化铝铁、聚硅酸铝、海藻酸钠、壳聚糖、氯化苄烷铵、二苯亚甲基山梨糖醇、聚乙烯吡咯烷酮以及四乙烯基戊胺的混合物。本发明所述的印染废水用混凝剂,无机混凝剂与有机化合物协同配合,发生吸附、螯合、混凝沉淀反应,形成很高的固化絮凝物,且能够降低固化絮凝物中的含水率,使其沉淀成分完全,大大提高了印染废水的处理效率。

Description

印染废水用混凝剂及其制备方法
技术领域
本发明属于混凝剂技术领域,具体的涉及一种印染废水用混凝剂及其制备方法。
背景技术
纺织印染业是工业行业中废水排放量居前的行业,印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染废水水量较大,每印染加工1吨纺织品耗水100~200吨,其中80~90%成为废水。纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一,废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。
在印染领域,印染产生的废水,经处理不符合国家排放标准而排放,给环境造成重大污染,这也是造成水质污染的一个重要源头。因此,近年来本领域人员致力于对印染废水有效处理的研究,目前对印染废水的处理主要有吸附法、混凝法、氧化法、膜分离法和生化法等方法,其中混凝法是使用较为广泛的处理方法。混凝法是通过混凝剂使废水中的污染物凝聚和絮凝,然后经过滤去除,从而达到净化水质的作用。但是我国印染行业发展迅速,印染废水排放量很大,成分复杂处理困难,而现有的混凝法对印染废水的处理效率仍较低,导致印染废水处理后仍然不能达标排放。
因此,有必要探索一种新型的印染废水用混凝剂用于印染废水的处理。
发明内容
本发明的目的是:提供一种印染废水用混凝剂;所述的混凝剂能够有效的降低印染废水中的有机污染物,并进行吸附混凝,使其成为沉淀进而去除;本发明同时提供了其制备方法。
本发明所述的印染废水用混凝剂,原料为二氨基二苯基甲烷、碳酸钙、硫酸铝、六水氯化镁、聚合氯化铝铁、聚硅酸铝、海藻酸钠、壳聚糖、氯化苄烷铵、二苯亚甲基山梨糖醇、聚乙烯吡咯烷酮以及四乙烯基戊胺的混合物。
所述的混凝剂,以重量份数计,原料组成如下:二氨基二苯基甲烷3-5份、碳酸钙3-8份、硫酸铝5-8份、六水氯化镁5-10份、聚合氯化铝铁10-17份、聚硅酸铝10-17份、海藻酸钠5-8份、壳聚糖3-5份、氯化苄烷铵5-12份、二苯亚甲基山梨糖醇10-15份、聚乙烯吡咯烷酮5-8份以及四乙烯基戊胺2-4份。
优选的,所述的混凝剂,以重量份数计,原料组成如下:二氨基二苯基甲烷3-5份、碳酸钙5-8份、硫酸铝5-8份、六水氯化镁8-10份、聚合氯化铝铁12-17份、聚硅酸铝12-17份、海藻酸钠5-8份、壳聚糖3-5份、氯化苄烷铵8-12份、二苯亚甲基山梨糖醇12-15份、聚乙烯吡咯烷酮5-8份以及四乙烯基戊胺2-4份。
更为优选的,所述的混凝剂,以重量份数计,原料组成如下:二氨基二苯基甲烷5份、碳酸钙7份、硫酸铝6份、六水氯化镁8份、聚合氯化铝铁15份、聚硅酸铝15份、海藻酸钠7份、壳聚糖4份、氯化苄烷铵10份、二苯亚甲基山梨糖醇12份、聚乙烯吡咯烷酮7份以及四乙烯基戊胺3份。
所述的混凝剂中,海藻酸钠作为固定化载体传质阻力小,与壳聚糖相互作用,对印染废水中除有机物污染物之外的金属离子进行吸附,以配位形式发生螯合反应形成稳定的环状螯合物进而絮凝沉淀。硫酸铝和六水氯化镁复配使用,碳酸钙作为助凝剂,搭配聚合氯化铝铁和聚硅酸铝的混合物,兼具铝、铁、镁盐的吸附能力,使吸附能力大大增强,水合铝、铁、镁与印染废水中的有机污染物分子之间存在氢键、电中和等强作用力,这种作用力与聚硅酸铝和聚合氯化铝铁的吸附、立体网捕协同配合,使有机污染物沉降。氯化苄烷铵对阳离子染料有优异的分散性,与二苯亚甲基山梨糖醇协同配合,使其吸附凝聚性能增强,发挥了优越的凝胶化性能;聚乙烯吡咯烷酮通过多重双键与印染废水中的污染物进行键合,使其发生稳定的絮凝;四乙烯基戊胺的存在,与氯化苄烷铵和二氨基二苯基甲烷相互作用,在促进网捕、吸附架桥作用的同时,很好的固化絮凝物,降低团聚后的絮凝体的吸水率。
本发明所述的印染废水用混凝剂的制备方法,由以下步骤组成:
(1)首先将硫酸铝、六水氯化镁、碳酸钙混合均匀,然后加入聚合氯化铝铁、聚硅酸铝继续混合,最后加入海藻酸钠与壳聚糖混合均匀,得到混合料;
(2)将二苯亚甲基山梨糖醇添加到氯化苄烷铵溶液中搅拌混合,得第一混合液;
(3)将二氨基二苯基甲烷、聚乙烯吡咯烷酮和四乙烯基戊胺混合均匀,得第二混合液;
(4)将第一混合液和第二混合液依次添加到步骤(1)所述的混合物料中进行湿法球磨,然后干燥后过筛,即得到印染废水用混凝剂。
其中:
步骤(4)中所述的湿法球磨的时间为1.0-1.5h,干燥温度为80-90℃,干燥时间为2.5-3h。
本发明所述的印染废水用混凝剂的应用,将制备的混凝剂添加到印染废水中,添加量为1.5-2.5g/L。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明所述的印染废水用混凝剂,无机混凝剂与有机化合物协同配合,发生吸附、螯合、混凝沉淀反应,形成很高的固化絮凝物,且能够降低固化絮凝物中的含水率,使其沉淀成分完全,大大提高了印染废水的处理效率。
(2)本发明所述的印染废水用混凝剂,混凝效果稳定,效率高,沉淀完全,处理后的水质能够循环利用。
(3)本发明所述的印染废水用混凝剂的制备方法,制备工艺简单,参数易于控制,易于实现产业化推广使用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例1所述的印染废水用混凝剂,原料为二氨基二苯基甲烷、碳酸钙、硫酸铝、六水氯化镁、聚合氯化铝铁、聚硅酸铝、海藻酸钠、壳聚糖、氯化苄烷铵、二苯亚甲基山梨糖醇、聚乙烯吡咯烷酮以及四乙烯基戊胺的混合物。
所述的混凝剂,以重量份数计,原料组成如下:二氨基二苯基甲烷3份、碳酸钙4份、硫酸铝5份、六水氯化镁7份、聚合氯化铝铁10份、聚硅酸铝13份、海藻酸钠6份、壳聚糖4份、氯化苄烷铵8份、二苯亚甲基山梨糖醇13份、聚乙烯吡咯烷酮8份以及四乙烯基戊胺3份。
所述的混凝剂中,海藻酸钠作为固定化载体传质阻力小,与壳聚糖相互作用,对印染废水中除有机物污染物之外的金属离子进行吸附,以配位形式发生螯合反应形成稳定的环状螯合物进而絮凝沉淀。硫酸铝和六水氯化镁复配使用,碳酸钙作为助凝剂,搭配聚合氯化铝铁和聚硅酸铝的混合物,兼具铝、铁、镁盐的吸附能力,使吸附能力大大增强,水合铝、铁、镁与印染废水中的有机污染物分子之间存在氢键、电中和等强作用力,这种作用力与聚硅酸铝和聚合氯化铝铁的吸附、立体网捕协同配合,使有机污染物沉降。氯化苄烷铵对阳离子染料有优异的分散性,与二苯亚甲基山梨糖醇协同配合,使其吸附凝聚性能增强,发挥了优越的凝胶化性能;聚乙烯吡咯烷酮通过多重双键与印染废水中的污染物进行键合,使其发生稳定的絮凝;四乙烯基戊胺的存在,与氯化苄烷铵和二氨基二苯基甲烷相互作用,在促进网捕、吸附架桥作用的同时,很好的固化絮凝物,降低团聚后的絮凝体的吸水率。
本实施例1所述的印染废水用混凝剂的制备方法,由以下步骤组成:
(1)首先将硫酸铝、六水氯化镁、碳酸钙混合均匀,然后加入聚合氯化铝铁、聚硅酸铝继续混合,最后加入海藻酸钠与壳聚糖混合均匀,得到混合料;
(2)将二苯亚甲基山梨糖醇添加到氯化苄烷铵溶液中搅拌混合,得第一混合液;
(3)将二氨基二苯基甲烷、聚乙烯吡咯烷酮和四乙烯基戊胺混合均匀,得第二混合液;
(4)将第一混合液和第二混合液依次添加到步骤(1)所述的混合物料中进行湿法球磨,然后干燥后过筛,即得到印染废水用混凝剂。
其中:
步骤(4)中所述的湿法球磨的时间为1.0h,干燥温度为85℃,干燥时间为2.5h。
本实施例1所述的印染废水用混凝剂的应用,将制备的混凝剂添加到印染废水中,添加量为1.8g/L。
将其应用于处理印染废水,经处理后印染废水的色度去除率为98.0%,COD去除率为96.9%,BOD5去除率为95.8%。
实施例2
本实施例2所述的印染废水用混凝剂,原料为二氨基二苯基甲烷、碳酸钙、硫酸铝、六水氯化镁、聚合氯化铝铁、聚硅酸铝、海藻酸钠、壳聚糖、氯化苄烷铵、二苯亚甲基山梨糖醇、聚乙烯吡咯烷酮以及四乙烯基戊胺的混合物。
所述的混凝剂,以重量份数计,原料组成如下:二氨基二苯基甲烷4份、碳酸钙8份、硫酸铝7份、六水氯化镁10份、聚合氯化铝铁13份、聚硅酸铝17份、海藻酸钠5份、壳聚糖5份、氯化苄烷铵8份、二苯亚甲基山梨糖醇10份、聚乙烯吡咯烷酮5份以及四乙烯基戊胺2份。
本实施例2所述的印染废水用混凝剂的制备方法,由以下步骤组成:
(1)首先将硫酸铝、六水氯化镁、碳酸钙混合均匀,然后加入聚合氯化铝铁、聚硅酸铝继续混合,最后加入海藻酸钠与壳聚糖混合均匀,得到混合料;
(2)将二苯亚甲基山梨糖醇添加到氯化苄烷铵溶液中搅拌混合,得第一混合液;
(3)将二氨基二苯基甲烷、聚乙烯吡咯烷酮和四乙烯基戊胺混合均匀,得第二混合液;
(4)将第一混合液和第二混合液依次添加到步骤(1)所述的混合物料中进行湿法球磨,然后干燥后过筛,即得到印染废水用混凝剂。
其中:
步骤(4)中所述的湿法球磨的时间为1.5h,干燥温度为80℃,干燥时间为2.5h。
本实施例2所述的印染废水用混凝剂的应用,将制备的混凝剂添加到印染废水中,添加量为1.5g/L。
将其应用于处理印染废水,经处理后印染废水的色度去除率为97.2%,COD去除率为96.5%,BOD5去除率为95.3%。
实施例3
本实施例3所述的印染废水用混凝剂,原料为二氨基二苯基甲烷、碳酸钙、硫酸铝、六水氯化镁、聚合氯化铝铁、聚硅酸铝、海藻酸钠、壳聚糖、氯化苄烷铵、二苯亚甲基山梨糖醇、聚乙烯吡咯烷酮以及四乙烯基戊胺的混合物。
所述的混凝剂,以重量份数计,原料组成如下:二氨基二苯基甲烷5份、碳酸钙7份、硫酸铝6份、六水氯化镁8份、聚合氯化铝铁15份、聚硅酸铝15份、海藻酸钠7份、壳聚糖4份、氯化苄烷铵10份、二苯亚甲基山梨糖醇12份、聚乙烯吡咯烷酮7份以及四乙烯基戊胺3份。
本实施例3所述的印染废水用混凝剂的制备方法,由以下步骤组成:
(1)首先将硫酸铝、六水氯化镁、碳酸钙混合均匀,然后加入聚合氯化铝铁、聚硅酸铝继续混合,最后加入海藻酸钠与壳聚糖混合均匀,得到混合料;
(2)将二苯亚甲基山梨糖醇添加到氯化苄烷铵溶液中搅拌混合,得第一混合液;
(3)将二氨基二苯基甲烷、聚乙烯吡咯烷酮和四乙烯基戊胺混合均匀,得第二混合液;
(4)将第一混合液和第二混合液依次添加到步骤(1)所述的混合物料中进行湿法球磨,然后干燥后过筛,即得到印染废水用混凝剂。
其中:
步骤(4)中所述的湿法球磨的时间为1.5h,干燥温度为90℃,干燥时间为2.5h。
本实施例3所述的印染废水用混凝剂的应用,将制备的混凝剂添加到印染废水中,添加量为2.5g/L。
将其应用于处理印染废水,经处理后印染废水的色度去除率为98.3%,COD去除率为97.0%,BOD5去除率为96.1%。
对比例1
本对比例1所述的印染废水用混凝剂的制备方法与实施例3相同,唯一的不同点在于,原料中不添加二苯亚甲基山梨糖醇。
将其应用于处理印染废水,经处理后印染废水的色度去除率为93%,COD去除率为92.5%,BOD5去除率为91.7%。
对比例2
本对比例2所述的印染废水用混凝剂的制备方法与实施例3相同,唯一的不同点在于,将原料中的聚合氯化铝铁和聚硅酸铝的混合物,换成聚丙烯酰胺;对比例2所述的混凝剂,以重量份数计,原料组成如下:二氨基二苯基甲烷5份、碳酸钙7份、硫酸铝6份、六水氯化镁8份、聚丙烯酰胺30份、海藻酸钠7份、壳聚糖4份、氯化苄烷铵10份、二苯亚甲基山梨糖醇12份、聚乙烯吡咯烷酮7份以及四乙烯基戊胺3份。
将其应用于处理印染废水,经处理后印染废水的色度去除率为93.5%,COD去除率为91.0%,BOD5去除率为90.8%。

Claims (5)

1.一种印染废水用混凝剂,其特征在于:以重量份数计,原料组成如下:二氨基二苯基甲烷3-5份、碳酸钙3-8份、硫酸铝5-8份、六水氯化镁5-10份、聚合氯化铝铁10-17份、聚硅酸铝10-17份、海藻酸钠5-8份、壳聚糖3-5份、氯化苄烷铵5-12份、二苯亚甲基山梨糖醇10-15份、聚乙烯吡咯烷酮5-8份以及四乙烯基戊胺2-4份;
所述的印染废水用混凝剂的制备方法,由以下步骤组成:
(1)首先将硫酸铝、六水氯化镁、碳酸钙混合均匀,然后加入聚合氯化铝铁、聚硅酸铝继续混合,最后加入海藻酸钠与壳聚糖混合均匀,得到混合料;
(2)将二苯亚甲基山梨糖醇添加到氯化苄烷铵溶液中搅拌混合,得第一混合液;
(3)将二氨基二苯基甲烷、聚乙烯吡咯烷酮和四乙烯基戊胺混合均匀,得第二混合液;
(4)将第一混合液和第二混合液依次添加到步骤(1)所述的混合物料中进行湿法球磨,然后干燥后过筛,即得到印染废水用混凝剂。
2.根据权利要求1所述的印染废水用混凝剂,其特征在于:所述的混凝剂,以重量份数计,原料组成如下:二氨基二苯基甲烷5份、碳酸钙7份、硫酸铝6份、六水氯化镁8份、聚合氯化铝铁15份、聚硅酸铝15份、海藻酸钠7份、壳聚糖4份、氯化苄烷铵10份、二苯亚甲基山梨糖醇12份、聚乙烯吡咯烷酮7份以及四乙烯基戊胺3份。
3.一种权利要求1所述的印染废水用混凝剂的制备方法,其特征在于:由以下步骤组成:
(1)首先将硫酸铝、六水氯化镁、碳酸钙混合均匀,然后加入聚合氯化铝铁、聚硅酸铝继续混合,最后加入海藻酸钠与壳聚糖混合均匀,得到混合料;
(2)将二苯亚甲基山梨糖醇添加到氯化苄烷铵溶液中搅拌混合,得第一混合液;
(3)将二氨基二苯基甲烷、聚乙烯吡咯烷酮和四乙烯基戊胺混合均匀,得第二混合液;
(4)将第一混合液和第二混合液依次添加到步骤(1)所述的混合物料中进行湿法球磨,然后干燥后过筛,即得到印染废水用混凝剂。
4.根据权利要求3所述的印染废水用混凝剂的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述的湿法球磨的时间为1.0-1.5h,干燥温度为80-90℃,干燥时间为2.5-3h。
5.一种权利要求1所述的印染废水用混凝剂的应用,其特征在于:将制备的混凝剂添加到印染废水中,添加量为1.5-2.5g/L。
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