CN113480049B - 一种处理绘画颜料废水的装置及其处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理绘画颜料废水的装置及其处理工艺，包括颜料桶、过滤装置和絮凝料包，所述颜料桶上设置有固定组件，所述过滤装置安装在所述固定组件上；所述絮凝料包与颜料废水在所述颜料桶中混合后，然后通过所述过滤装置进行过滤，本发明结构科学合理，使用安全方便，与以往的绘画颜料笔清洗后将废水倒至户外或者下水道的方式相比，该处理装置即不需要将污浊的废水倒至户外，也不需要将废水倒入下水道，只需要对废水进行絮凝以及过滤即可得到清水，以此来实现一桶清水可以多次洗清绘画笔的功能，既解决了污浊的含颜料颗粒的洗笔水会污染户外环境的问题，还解决了颜料颗粒会堵塞下水道的问题。

Description

一种处理绘画颜料废水的装置及其处理工艺

技术领域

本发明涉及颜料废水处理技术领域，具体为一种处理绘画颜料废水的装置及其处理工艺。

背景技术

颜料种类繁多，结构复杂，其中间体品种繁多，生产工艺复杂，特别是生产过程中副反应多，污染排放量大，有的颜料废水中含有副产物、杂质、未反应的原料及漏滤产品，其中往往含有大量的有机物，因此废水中色度高、性质稳定、pH变化大，水质不稳定，由于颜料废水具有以上特点，其已成为工业废水治理领域的攻克难点，颜料废水在处理过程中存在以下困难：

1、盛装颜料废水的颜料桶不能循环交替使用，只能单次处理，需要用到大量的处理容器，操作繁杂；

2、若是不处理废水直接倒入下水道会造成下水道堵塞；若是直接倒至户外会污染环境；或者使用絮凝剂处理颜料废水，存在絮凝时间较长且絮凝效果不佳的问题，导致颜料颗粒与水分离效果差，极大地降低了整个颜料过程的处理效率；

3、经过絮凝后的颜料颗粒和水需要经滤材将其分离，现有滤材的固定方式需要较多的辅助器械，费时费力；

因此，人们急需一种可重复利用的绘画水颜料絮凝处理装置及方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种处理绘画颜料废水的装置及其处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种处理绘画颜料废水的装置，包括颜料桶、过滤装置和絮凝料包，所述颜料桶上设置有固定组件，所述过滤装置安装在所述固定组件上；所述絮凝料包与颜料废水混合后，然后通过所述过滤装置进行过滤，清水流入颜料桶。

进一步的，所述固定组件为设置在颜料桶上的挂钩，所述挂钩设置在颜料桶顶部或者内壁；

进一步的，所述固定组件为固定内桶，所述固定内桶的内壁底部设置有渗水孔，所述固定内桶外侧壁上设置有凸起，所述凸起用于将固定内桶卡紧在所述颜料桶的内壁上部；

进一步的，所述固定组件为设置在颜料桶顶部的承托架，所述承托架中间设置有花型过滤孔，所述过滤孔用于固定过滤装置；

进一步的，所述固定组件为卡箍，所述卡箍用于将过滤装置固定在颜料桶上；

进一步的，所述颜料桶外设置有外桶，所述外桶上设置有可以活动转向的提手；当颜料桶放在外桶中时，所述提手转向直起能绕到颜料桶的另一侧；

进一步的，所述颜料桶上设置有把手；所述过滤装置为孔径小于10μm的无纺针刺滤材，所述絮凝料包包括絮凝剂和碱性物料，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合硅酸铝铁、碱式氯化铝中的任意一种，所述碱性物料为氢氧化钠、熟石灰、碳酸氢钠中的任意一种。

一种处理绘画颜料废水的处理工艺，该处理工艺包括以下步骤：

S1、在颜料桶中加入颜料废水和碱性物料，混合搅拌至溶解，调节pH至 8-9；

S2：加入絮凝剂絮凝处理，静置分层，滤材过滤，得到分离的固体和液体。

进一步的，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合硅酸铝铁、碱式氯化铝中的任意一种，所述碱性物料为氢氧化钠、熟石灰、碳酸氢钠中的任意一种。所述复配絮凝剂的投加量在6‰-10‰(W:W)范围内。

本方案实际操作时，絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合硅酸铝铁、碱式氯化铝中的任意一种，所述碱性物料为氢氧化钠、熟石灰、碳酸氢钠中的任意一种；由于颜料废水的主要成分为球磨机研成的极细的无机矿物质粉末，如陶土、高岭土、红土、孔雀绿、硅灰石、重质碳酸钙、滑石粉、钛白、锌钡白等等，这些粉末多不溶于水，与水混合以悬浊液的形态存在。而本申请加入絮凝剂后，首先能够以吸附电中和方式与颗粒物发生作用，然后在羟基连接作用下分子量逐渐增大,最终形成宏观絮团,聚合絮团在水溶液中有在一定时间内保持其形态不继续水解的稳定性,从而减缓水解进程,这使聚合絮团有充分的机会与颗粒物发生吸附电中和作用,并发挥桥联和网捕等多种作用机制,故其絮凝效率较高,形成的絮团大,不易残留在水中。

在实际研发过程中，为进一步提高颜料废水的絮凝效果，本申请公开了复配絮凝剂的配比，复配絮凝剂为聚合硅酸铝铁、碱式氯化铝复配(质量比1:1)，其絮凝效果远远优于单纯一种絮凝剂的絮凝效果。

进一步的，所述絮凝剂为磁性功能化聚丙烯酰胺，具体制备步骤为：

(1)取聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇，混合搅拌1-1.2h，加入硝酸铁和去离子水，继续搅拌20-22h，得到前驱体溶液；将其注入注射器中进行静电纺丝，静电纺丝电压为15Kv，收集纤维并置于70-80℃下真空干燥，干燥后煅烧，煅烧时以5℃/min升温至490-500℃，煅烧时间为2-2.5h，自然冷却，得到磁性纳米管；

(2)取磁性纳米管和去离子水，超声分散8-10min，加入氯化铝溶液和碳酸铵，25-30℃下搅拌反应1-1.5h，搅拌转速为1500-1600rpm，得到磁性氢氧化铝溶胶；

(3)取二硫代氨基甲酸盐改性淀粉和去离子水，氮气环境下在70-80℃水浴中糊化1-1.2h，降温至38-40℃，加入丙烯酰胺，搅拌10-15min，再加入过硫酸铵、亚硫酸氢钠溶液，恒温反应2-3h，冷却后过滤洗涤，真空干燥，得到絮凝剂；

步骤S2具体为：先加入磁性过氧化钙，混合搅拌2-3min，再加入絮凝剂絮凝处理，静置分层；

步骤S2操作时处于磁场环境下，磁场保持时间为5-8min。

在实际研发过程中，为进一步提高颜料废水的絮凝效果，本申请对方案进行进一步优化：

本发明在絮凝处理前先加入磁性过氧化钙，磁性过氧化钙为具有磁性硅藻土负载纳米过氧化钙，具体制备方法为现有公开的技术方案，在硅藻土表面负载四氧化三铁粒子和纳米过氧化钙，以实现过氧化钙磁性化；之所以引入磁性过氧化钙，其目的在于，过氧化钙具有氧化作用，在絮凝剂加入之前引入过氧化钙，能够使颜料粒子在氧化作用下分散开，便于后颜料废水中的污染物与絮凝剂更好的接触，以提高絮凝效果；

同时在该过程中，本申请引入了外加磁场，由于磁性过氧化钙具有磁性，会在外加磁场作用下移动，外加磁场的强度为2-3mT，在外加磁场下作用能够进一步提高废水中颜料粒子与絮凝剂接触，而为了避免影响后续絮凝效果，本申请限定外加磁场的保持时间为5-8min，避免外加磁场影响后续絮凝剂絮凝作用。

现有常规技术中为实现絮凝剂的磁性化，一般会在丙烯酰胺聚合过程中加入磁性粒子四氧化三铁，而本申请对絮凝剂的组分工艺进行优化改进，创造性地采用了磁性纳米管，通过聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇和硝酸铁等组分混合制得前驱体溶液，并通过静电纺丝构筑管状结构，高温下煅烧，得到中空磁性纳米管；制备得到磁性纳米管之后，本申请在其表面包覆氢氧化铝溶胶，并将聚丙烯酰胺和二硫代氨基甲酸盐改性淀粉接枝至氢氧化铝溶胶上，以实现“管-链”结构，该结构的形成可促进絮凝剂的电中和、吸附架桥作用，相比较单纯的聚丙烯酰胺，该磁性絮凝剂的网捕卷扫作用更强；同时二硫代氨基甲酸基的引入也提高了磁性絮凝剂的表面吸附活性位点，并使得整个絮凝剂结构呈现为立体网状，更有利于絮凝过程中的吸附架桥作用，在使用时絮凝速度、絮凝效果远远优于常规絮凝剂。

同时，本申请中选择磁性过氧化钙、磁性功能化聚丙烯酰胺，在后续分离处理时只需通过外加磁场便可分离回收，后续处理工艺更加便捷。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、与以往需要配备单独的处理容器的方式相比，本申请仅需要颜料桶和外桶两个桶即可以完成所有操作过程，采用两桶交替使用的方式对颜料废水进行循环式地絮凝以及过滤，以此来实现多次循环处理颜料废水的功能，操作过程简单且高效。

2、与以往直接将颜料废水倒至户外或者下水道的方式相比，本申请将絮凝剂与颜料废水充分混合在一起对颜料废水进行絮凝以及过滤操作，絮凝时间短且絮凝速度快，经过絮凝后的颜料废水分为清水层和颜料颗粒层，过滤材过滤后的颜料颗粒可以后续回收使用，不需要将污浊的废水倒至户外，也不需要将废水倒入下水道，既解决了颜料废水会污染户外环境的问题，还解决了颜料颗粒会堵塞下水道的问题，省时省力。

3、本申请采用挂钩的方式将滤材固定在颜料桶上，有利于节省滤材的固定范围，节省滤材；采用固定内桶对滤材进行固定的方式既便于承受废水的重力又利于对废水进行搅拌；采用花形承托架固定滤材在保证固定滤材的同时还可以增加滤材与待过滤废水的接触面积；采用卡箍对滤材进行压紧固定的方式可以全周式地使得滤材与颜料桶内壁之间没有缺口，提高滤材的使用性能。

4、本申请可以将絮凝料包、颜料桶、外桶、滤材以及其对应的固定组件作为一套产品，向绘画培训班或者个人绘画者出售，使得绘画后含有悬浮颜料颗粒的废水可以得到有效地处理，并且过滤后的颜料颗粒有利于后期回收重复使用，过滤后的清水便于下次颜料笔的清理，操作简单且实用性强。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例1中挂钩在颜料桶内壁的结构示意图；

图2是本发明实施例1中挂钩在颜料桶顶部的结构示意图；

图3是本发明图2中A部分的放大示意图；

图4是本发明实施例2的整体结构示意图；

图5是本发明实施例2中固定内桶的结构示意图

图6是本发明实施例3的整体结构示意图；

图7是本发明实施例3中花形过滤孔的结构示意图；

图8是本发明实施例4的整体结构示意图；

图9是本发明经折叠的花形滤材的示意图；

图10是本发明利用花形滤材进行废水处理的实验过程图；

图中：1、颜料桶；21、挂钩；22、固定内桶；221、凸起；23、承托架； 231、过滤孔；24、卡箍；3、外桶；4、提手；5、把手；6、滤材。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供技术方案：

实施例1：如图1-3所示：

一种处理绘画颜料废水的装置，包括颜料桶1、过滤装置和絮凝料包，颜料桶1上设置有固定组件，过滤装置安装在固定组件上；所述絮凝料包与颜料废水混合后，然后通过所述过滤装置进行过滤，清水流入颜料桶1；

颜料桶1用于固定过滤装置，在绘画完成后需要对洗笔废水进行处理过滤的时候，通过过滤装置将污浊的颜料颗粒与清水分离，过滤装置用于过滤多次清洗绘画笔后得到的含有悬浮颜料颗粒的洗笔废水，絮凝料包用于在洗笔水中形成絮体，使得废水分为颜料颗粒和清水两层，固定组件用于将过滤装置固定在颜料桶1上，使得当废水倒入过滤装置上不会出现漏液的现象。

固定组件为设置在颜料桶上的挂钩21，挂钩21设置在颜料桶1顶部或者内壁；挂钩21用于将滤材6挂设在颜料桶1上，如图3-4，挂钩21设置在颜料桶1顶部时，将滤材6外周边沿开设通孔7，将其挂在挂钩上即可；如图1-2，挂钩21设置在颜料桶1内壁时，直接将滤材6吊挂在挂钩21上即可。

颜料桶1外设置有外桶3，外桶3上设置有可以活动转向的提手4；当颜料桶放在外桶3中时，提手4转向直起能绕到颜料桶1的另一侧；

在使用前颜料桶1和外桶3采用内外重叠式的状态，可以节约占地，以及通过提手4可以将颜料桶1和外桶3同时提起，便于两个桶在使用过程中的位置转移；在绘画者达到指定地点后，将颜料桶1和外桶3分离开，将清水倒入外桶3内，用于在清洗在绘画过程中蘸有颜料的颜料笔，颜料桶1中不需要装任何东西，只需要将滤材6展开挂在挂钩21上即可，多次清洗绘画笔后外桶3 中呈现的是颜料洗笔废水，通过将絮凝料包加入到外桶3中，以此来产生絮体，此时将外桶3中的废水倒入颜料桶1中通过滤材6过滤形成絮体的废水，将废水中的颜料颗粒隔离在滤材6上，此时颜料桶1中盛装的是经过过滤的不带颜色的清水，将滤材6取下后将清水重新倒回外桶3中可以进行下一次绘画笔的清洗，通过该颜料废水处理装置可以过滤掉含有颜料颗粒的洗笔废水，得到的不含颜料颗粒杂质的清水，清水可以重复使用来清洗绘画笔，不需要采用隔段时间就要换清水的方式，即可以实现绘画笔的多次清洗，可以有效地节约水资源，既解决了污浊的含颜料颗粒的洗笔废水会污染户外环境的问题，还解决了废水中的颜料颗粒会堵塞下水道的问题。

颜料桶1上设置有把手5；过滤装置为孔径小于10μm的无纺针刺纤维滤材6，该纤维滤材具体是超丝纤维双组分滤材，纤维的双组分主料为聚酯纤维，辅料为聚乙烯、尼龙、棉纶中的一种；絮凝料包包含絮凝剂和碱性物料；絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合硅酸铝铁、碱式氯化铝中的一种，碱性物料为氢氧化钠、熟石灰、碳酸氢钠中的一种；实验时本申请中将熟石灰粉末投放进含有颜料废水的外桶中，搅拌至溶解，使得PH值在8-9范围内，在聚合硅酸铝铁投放至调 PH值完成后的废水中，搅拌，静置，完成絮凝得到分层的颜料颗粒和清水。

把手5用于可以人工端起颜料桶，将颜料桶1和外桶3分离开；多次清洗绘画笔后得到污浊的废水，此时通过在外桶3中投放絮凝料包，使得废水中的悬浮颜料颗粒形成絮体，而后经过静置得到分层的絮体和清水，通过絮凝料包可以使得洗笔废水分为固体和液体两层，便于后期过滤得到清水，絮凝料包用于调节洗笔废水的PH值，将废水的PH值调至8－9范围内，使得洗笔废水满足可以形成絮体的条件，带有絮体的洗笔废水便于后期过滤得到清水，若是不形成絮体就会导致颜料颗粒全部跟着水一起漏过滤材，也就会起不到分离颜料可以和清水的作用，通过对洗笔废水进行絮凝，使得悬浮颜料颗粒表面的电性发生变化，浮颜料颗粒表面的电性经过絮凝之后就会发生变化，使得浮颜料颗粒表面会聚集在一起，也就形成了絮体，静置之后絮体会与清水分层，絮体在下清水在上，清水呈现清澈透亮，不会对后面的重复洗笔带来任何影响，使用性能强。

实施例2：如图4-5所示：

固定组件为固定内桶22，固定内桶22的内壁底部设置有渗水孔，固定内桶22外侧壁上设置有凸起221，凸起221用于将固定内桶22卡紧在颜料桶1 的内壁上部；

固定内桶22类似于茶杯中的内胆，将滤材6铺设于固定内桶22内，当废水倒入至固定内桶22内时，清水从滤材6和渗水孔下落至至颜料桶1中，滤材 6不会由于水的重力呈锥形，而是在固定内桶22内保持原状，有利于增加滤材 6与废水的接触面积，从而有效地提高废水的过滤效率节省操作时间，凸起221 使得固定内桶22与颜料桶1之间存有空隙，利于滤材6或者固定内桶22的取出。

其余与实施例1相同。

实施例3：如图6-7,9-10所示：

固定组件为设置在颜料桶1顶部的承托架23，承托架23中间镂空设置，承托架23中间设置有花型过滤孔231，过滤孔231用于固定过滤装置；

花型过滤孔231用于放置花形滤材6，其通过方形的滤材6折叠呈花形，花形滤材6用于过滤含有悬浮颜料颗粒的废水，废水倒入滤材6上时，花形的滤材2将废水包裹起来，使用花形的滤材6有利于增大废水与滤材6的接触面积，除了花形滤材6的四个角以外，滤材6的其他区域都可以用来过滤废水，极大地节省了废水的过滤时间，将滤材6设计为方形有三个优点：其一是正方形的滤材6方便剪裁成型，不需要做过多的加工，可以有效地节约制作成本；其二是使用时可以直接将其手工折叠成花状放置于承托架23上即可，操作简便易于实施；其三是花形的滤材6除了花形的四个角以外，滤材6的其他任何区域都可以进行过滤，利用了大面积的滤材6来进行过滤，有利于提高过滤效率，节省过滤时间；承托架23是花形滤材6的插入式固定，承托架可以是平板式的，也可以是支撑架式的，承托形式不限，承托架23置于颜料桶1的顶部，通过将花形滤材6插入进花形过滤孔231，以此来固定花形滤材6，待颜料颗粒和清水分离完成后取下滤材6从颜料桶1上拿走承托架23即可，操作简单方便；

本申请的滤材6成本低过滤效果好，不会堵塞颜料颗粒并且使得清水可以顺利通过，滤材6用于过滤形成絮体的颜料废水，将废水中的颜料颗粒与清水分离开，颜料颗粒隔离在滤材6上，滤材先固定承托架23上，外桶3中的清水用于洗笔，过滤完成后清水盛装在颜料桶1中，此时将滤材6和承托架23取下，放至外桶3顶部，此时颜料桶1中的清水可以用于下一次清洗绘画笔，并且，滤材6上的颜料颗粒可以收集起来回收利用，可以将其晒干继续做颜料使用；下一次使用时将承托架23置于外桶3上，颜料桶1中上次一过滤得到的清水用于此次的洗笔，如此循环颜料桶1和外桶3交替使用，该实施方式与实施例1-2 相比，外桶3清洗绘画笔，颜料桶1过滤废水得到清水，下一次使用时颜料桶 1清洗绘画笔，外桶3过滤洗笔水得到清水...，以此来实现一次量的清水清洗绘画笔的可重复利用，不会浪费水资源，不仅达到了不污染户外环境的效果，还达到了不堵塞下水道的功能。

其余与实施例1相同。

根据本实施例花形滤材的设置，利用花形滤材和普通不做花形状的滤材(例如碗状)做了过滤试验，经过调PH值、加入絮凝剂、搅拌、过滤、计时得到：碗状的滤材完全过滤洗笔水，得到分离的固体颜料颗粒以及清水，全程需要 40min；利用方形折叠呈花形的滤材和烧杯做了过滤试验，经过调PH值、加入絮凝剂、搅拌、过滤、计时得到：花形的滤材完全过滤洗笔水，得到分离的固体颜料颗粒以及清水，全程需要30min；根据试验数据得到：由于碗状滤材6 与洗笔水的接触面积没有花形滤材6与洗笔水的接触面积多，所以碗状的滤材 6过滤洗笔水的时间会较长一点，基于此，花形滤材6的过滤效果更佳。

实施例4：如图9所示：

固定组件为卡箍24，卡箍24用于将过滤装置固定在颜料桶1上；

卡箍24用于压紧滤材，将滤材6铺设在颜料桶1上，将滤材6中间向下压，使得滤材6中间凹陷下去，此时通过卡箍24压在颜料桶1顶部得外沿壁上，将滤材6压紧，该固定组件是滤材6的压紧式固定，通过卡箍24将滤材6压紧在颜料桶1上上，便于洗笔水的过滤分离，分离完成后将卡箍36拿走即可取下滤材6。

其余与实施例1相同。

本发明的工作原理：准备两个水桶，分别为颜料桶1和外桶3，外桶3装清水用于清洗颜料笔，将颜料桶1上固定好滤材6，多次清洗颜料笔后得到污浊的颜料废水，往废水中投放絮凝料包，并且用颜料笔快速搅拌废水，此时废水中会出现明显的矾花，也就是絮体，停止搅拌，将装有废水的外桶3静置，外桶3中的废水将会分为两层，一层是絮体一层是清水，此时将分层好的废水倒入有滤材的颜料桶1中，絮体会被停隔在滤材6上，清水流过滤材6盛装在颜料桶1中，将清水回倒至外桶3中即可进行下一次清洗颜料笔，实现了清水清洗颜料笔的重复利用。

实施例5：

一种处理绘画颜料废水的处理工艺，该处理工艺包括以下步骤：

S1、在颜料桶中加入颜料废水和碱性物料，混合搅拌至溶解，调节pH至8；

S2：加入絮凝剂絮凝处理，静置分层，滤材过滤，得到分离的固体和液体。

所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，所述碱性物料为熟石灰，所述絮凝剂的投加量在6‰(W:W)。

实施例6：

一种处理绘画颜料废水的处理工艺，该处理工艺包括以下步骤：

S1、在颜料桶中加入颜料废水和碱性物料，混合搅拌至溶解，调节pH至8；

S2：加入絮凝剂絮凝处理，静置分层，滤材过滤，得到分离的固体和液体。

所述絮凝剂为聚合硅酸铝铁，所述碱性物料为熟石灰，所述絮凝剂的投加量在6‰(W:W)。

实施例7：

一种处理绘画颜料废水的处理工艺，该处理工艺包括以下步骤：

S1、在颜料桶中加入颜料废水和碱性物料，混合搅拌至溶解，调节pH至8；

S2：加入絮凝剂絮凝处理，静置分层，滤材过滤，得到分离的固体和液体。

所述絮凝剂为聚合硅酸铝铁、碱式氯化铝复配(质量比1:1)，所述碱性物料为熟石灰，所述絮凝剂的投加量在6‰(W:W)。

实施例8：

一种处理绘画颜料废水的处理工艺，该处理工艺包括以下步骤：

S1、在颜料桶中加入颜料废水和碱性物料，混合搅拌至溶解，调节pH至8；

S2：先加入磁性过氧化钙，混合搅拌2min，再加入絮凝剂絮凝处理，静置分层，滤材过滤，得到分离的固体和液体。步骤S2操作时处于磁场环境下，磁场保持时间为5min，外加磁场的强度为2mT。

所述絮凝剂为磁性功能化聚丙烯酰胺，所述碱性物料为熟石灰，所述絮凝剂的投加量在6‰(W:W)。

具体制备步骤为：

(1)取聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇，混合搅拌1h，加入硝酸铁和去离子水，继续搅拌20h，得到前驱体溶液；将其注入注射器中进行静电纺丝，静电纺丝电压为15Kv，收集纤维并置于70℃下真空干燥，干燥后煅烧，煅烧时以 5℃/min升温至490℃，煅烧时间为2h，自然冷却，得到磁性纳米管；

(2)取磁性纳米管和去离子水，超声分散8min，加入氯化铝溶液和碳酸铵，25℃下搅拌反应1.5h，搅拌转速为1500rpm，得到磁性氢氧化铝溶胶；

(3)取二硫代氨基甲酸盐改性淀粉和去离子水，氮气环境下在70℃水浴中糊化1h，降温至38℃，加入丙烯酰胺，搅拌10min，再加入过硫酸铵、亚硫酸氢钠溶液，恒温反应2h，冷却后过滤洗涤，真空干燥，得到絮凝剂。

实施例9：

一种处理绘画颜料废水的处理工艺，该处理工艺包括以下步骤：

S1、在颜料桶中加入颜料废水和碱性物料，混合搅拌至溶解，调节pH至8；

S2：先加入磁性过氧化钙，混合搅拌3min，再加入絮凝剂絮凝处理，静置分层，滤材过滤，得到分离的固体和液体。步骤S2操作时处于磁场环境下，磁场保持时间为8min，外加磁场的强度为3mT。

所述絮凝剂为磁性功能化聚丙烯酰胺，所述碱性物料为熟石灰，所述絮凝剂的投加量在6‰(W:W)。

具体制备步骤为：

(1)取聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇，混合搅拌1.2h，加入硝酸铁和去离子水，继续搅拌22h，得到前驱体溶液；将其注入注射器中进行静电纺丝，静电纺丝电压为15Kv，收集纤维并置于80℃下真空干燥，干燥后煅烧，煅烧时以 5℃/min升温至500℃，煅烧时间为2.5h，自然冷却，得到磁性纳米管；

(2)取磁性纳米管和去离子水，超声分散10min，加入氯化铝溶液和碳酸铵，30℃下搅拌反应1h，搅拌转速为1600rpm，得到磁性氢氧化铝溶胶；

(3)取二硫代氨基甲酸盐改性淀粉和去离子水，氮气环境下在80℃水浴中糊化1.2h，降温至40℃，加入丙烯酰胺，搅拌15min，再加入过硫酸铵、亚硫酸氢钠溶液，恒温反应3h，冷却后过滤洗涤，真空干燥，得到絮凝剂。

实施例10：

一种处理绘画颜料废水的处理工艺，该处理工艺包括以下步骤：

S1、在颜料桶中加入颜料废水和碱性物料，混合搅拌至溶解，调节pH至8；

S2：先加入磁性过氧化钙，混合搅拌3min，再加入絮凝剂絮凝处理，静置分层，滤材过滤，得到分离的固体和液体。步骤S2操作时处于磁场环境下，磁场保持时间为8min，外加磁场的强度为2mT。

所述絮凝剂为磁性功能化聚丙烯酰胺，所述碱性物料为熟石灰，所述絮凝剂的投加量在6‰(W:W)。

具体制备步骤为：

(1)取聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇，混合搅拌1.1h，加入硝酸铁和去离子水，继续搅拌21h，得到前驱体溶液；将其注入注射器中进行静电纺丝，静电纺丝电压为15Kv，收集纤维并置于75℃下真空干燥，干燥后煅烧，煅烧时以 5℃/min升温至495℃，煅烧时间为2.2h，自然冷却，得到磁性纳米管；

(2)取磁性纳米管和去离子水，超声分散9min，加入氯化铝溶液和碳酸铵，28℃下搅拌反应1.2h，搅拌转速为1550rpm，得到磁性氢氧化铝溶胶；

(3)取二硫代氨基甲酸盐改性淀粉和去离子水，氮气环境下在75℃水浴中糊化1.1h，降温至39℃，加入丙烯酰胺，搅拌12min，再加入过硫酸铵、亚硫酸氢钠溶液，恒温反应2.5h，冷却后过滤洗涤，真空干燥，得到絮凝剂。

其中实施例7-9中，磁性过氧化钙为负载有过氧化钙、四氧化三铁的硅藻土，为现有工艺制备产品。

对比例1为实施例10的对照试验，对比例1中S2步骤中外加磁场的保持时间为12min，其余组分含量、工艺参数与实施例10一致。

对比例2为实施例10的对照试验，对比例1中S2步骤并未引入外加磁场，其余组分含量、工艺参数与实施例10一致。

检测试验：

根据实施例5-10，分别对其进行絮凝试验，其中每组试验中颜料废水的量为3L，颜料水色度值在2000～3000倍，SS在6000～6500mg/L内。絮凝处理后对其进行检测，水体的色度测定参考《水质色度的测定》(GB11903-89)，SS测定参考《水质悬浮物的测定重量法》(GB11901-89)。

项目	色度去除率	SS去除率
			实施例5	60％	58％
实施例6	75％	90.6％
			实施例7	99.9％	99.4％
实施例8	99.9％	99.6％
			实施例9	99.9％	99.7％
实施例10	99.9％	99.7％
			对比例1	99.9％	99.8％
对比例2	70％	60.7％

结论：由上数据可知，相对于单纯的聚丙烯酰胺、聚合硅酸铝铁、碱式氯化铝中任意一种进行絮凝，本申请公开的聚合硅酸铝铁、碱式氯化铝复配絮凝剂(质量比1:1)和磁性功能化絮凝剂的絮凝效果更加优异，且整体絮凝时间较短，实用性更高。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种处理绘画颜料废水的处理工艺，其特征在于：该处理工艺包括以下步骤：

S1、在颜料桶中加入颜料废水和碱性物料，混合搅拌至溶解，调节pH至8-9；

S2：先加入磁性过氧化钙，混合搅拌2-3min，再加入絮凝剂絮凝处理，静置分层，滤材过滤，得到分离的固体和液体；

所述絮凝剂为磁性功能化聚丙烯酰胺，具体制备步骤为：

(1)取聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇，混合搅拌1-1.2h，加入硝酸铁和去离子水，继续搅拌20-22h，得到前驱体溶液；将其注入注射器中进行静电纺丝，静电纺丝电压为15Kv，收集纤维并置于70-80℃下真空干燥，干燥后煅烧，煅烧时以5℃/min升温至490-500℃，煅烧时间为2-2.5h，自然冷却，得到磁性纳米管；

(2)取磁性纳米管和去离子水，超声分散8-10min，加入氯化铝溶液和碳酸铵，25-30℃下搅拌反应1-1.5h，搅拌转速为1500-1600rpm，得到磁性氢氧化铝溶胶；

(3)取二硫代氨基甲酸盐改性淀粉和去离子水，氮气环境下在70-80℃水浴中糊化1-1.2h，降温至38-40℃，加入丙烯酰胺，搅拌10-15min，再加入过硫酸铵、亚硫酸氢钠溶液，恒温反应2-3h，冷却后过滤洗涤，真空干燥，得到絮凝剂；

步骤S2操作时处于外加磁场环境下，磁场保持时间为5-8min。

2.根据权利要求1所述的一种处理绘画颜料废水的处理工艺，其特征在于：处理工艺中采用的组件包括颜料桶(1)、过滤装置和絮凝料包，所述颜料桶(1)上设置有固定组件，所述过滤装置安装在所述固定组件上；所述絮凝料包与颜料废水混合后，然后通过所述过滤装置进行过滤，清水流入颜料桶(1)；

所述颜料桶(1)外设置有外桶(3)，所述外桶(3)上设置有可以活动转向的提手(4)；当颜料桶放在外桶(3)中时，所述提手(4)转向直起能绕到颜料桶(1)的另一侧；

所述颜料桶(1)上设置有把手(5)；所述过滤装置为孔径小于10μm的无纺针刺纤维滤材(6)，所述絮凝料包包括絮凝剂和碱性物料，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合硅酸铝铁、碱式氯化铝中的任意一种，所述碱性物料为氢氧化钠、熟石灰、碳酸氢钠中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的一种处理绘画颜料废水的处理工艺，其特征在于：所述固定组件为设置在颜料桶上的挂钩(21)，所述挂钩(21)设置在颜料桶(1)顶部或者内壁。

4.根据权利要求2所述的一种处理绘画颜料废水的处理工艺，其特征在于：所述固定组件为固定内桶(22)，所述固定内桶(22)的内壁底部设置有渗水孔，所述固定内桶(22)外侧壁上设置有凸起(221)，所述凸起(221)用于将固定内桶(22)卡紧在所述颜料桶(1)的内壁上部。

5.根据权利要求2所述的一种处理绘画颜料废水的处理工艺，其特征在于：所述固定组件为设置在颜料桶(1)顶部的承托架(23)，所述承托架(23)中间设置有花型过滤孔(231)，所述过滤孔(231)用于固定过滤装置。

6.根据权利要求2所述的一种处理绘画颜料废水的处理工艺，其特征在于：所述固定组件为卡箍(24)，所述卡箍(24)用于将过滤装置固定在颜料桶(1)上。

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