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

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。