CN117263349A - 一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法 - Google Patents
一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117263349A CN117263349A CN202311251333.7A CN202311251333A CN117263349A CN 117263349 A CN117263349 A CN 117263349A CN 202311251333 A CN202311251333 A CN 202311251333A CN 117263349 A CN117263349 A CN 117263349A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- flocculant
- monomer
- chemical wastewater
- demulsification
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 95
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 21
- JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CN(C)CCOC(=O)C(C)=C JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229940037003 alum Drugs 0.000 claims abstract description 16
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 15
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 40
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 21
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 20
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 20
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 15
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical group [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 claims description 5
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 5
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 5
- PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 1-(2,3-difluorophenyl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC(F)=C1F PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLPJNCYCZORXHG-UHFFFAOYSA-N 1-morpholin-4-ylprop-2-en-1-one Chemical compound C=CC(=O)N1CCOCC1 XLPJNCYCZORXHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940047670 sodium acrylate Drugs 0.000 claims description 4
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 15
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 4
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 4
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 4
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 4
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002894 chemical waste Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 2
- 239000007764 o/w emulsion Substances 0.000 description 2
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000979 synthetic dye Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
- C02F1/56—Macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/32—Hydrocarbons, e.g. oil
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
本发明公开了一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法，涉及化工废水处理技术领域，具体为一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法，按照重量份的原料包括：非离子单体25‑40份、离子单体10‑20份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体3‑5份、乳化剂1‑1.5份、聚硅酸铝盐1.5‑2.5份、氯化铁15‑20份、活性炭10‑16份、明矾粉末5‑8份、去离子水75‑100份、氧化钙粉末3‑5份以及洗涤剂2‑5份。该化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法，具有更高密度带电基团，对水中胶体、悬浮颗粒的吸附捕捉能力更强，增强了药剂处理污水的效果，吸附悬浮物的能力和胶质作用更强，使悬浮物沉降的速度更快。
Description
技术领域
本发明涉及化工废水处理技术领域，具体为一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法。
背景技术
纯净的水在经过使用后改变了原来的物理性质或化学性质，成为了含有不同种类杂质的废水。化工废水就是在化工生产中排放出的工艺废水、冷却水、废气洗涤水、设备及场地冲洗水等废水。这些废水如果不经过处理而排放，会造成水体的不同性质和不同程度的污染，从而危害人类的健康，影响工农业的生产，化学工业包括有机化工和无机化工两大类，化工产品多种多样，成分复杂，由化工厂排出的废水称为化工废水。化工废水多种多样，多数有剧毒，不易净化，在生物体内有一定的积累作用，在水体中具有明显的耗氧性质，易使水质恶化，无机化工废水包括从无机矿物制取酸、碱、盐类基本化工原料的工业，这类生产中主要是冷却用水，排出的废水中含酸、碱、大量的盐类和悬浮物，有时还含硫化物和有毒物质。有机化工废水则成分多样，包括合成橡胶、合成塑料、人造纤维、合成染料、油漆涂料、制药等过程中排放的废水，具有强烈耗氧的性质，毒性较强，且由于多数是人工合成的有机化合物，因此污染性很强，不易分解。
目前，国内外对于乳化油废水的处理方法主要有：物理法、化学法、物理化学法、生物化学法、电化学法等；
物理法其主要包括沉淀、加热油水分离、过滤等，一般情况都难以达到排放标准，通常需要采用高分膜滤法进行进一步的油水分离。膜分离技术是用一张多孔滤膜利用液一液分散体系中两相与固体膜表面亲和力不同达到分离的目的；
化学破乳法一般是向含油乳化液废水中投加化学药剂，通过化学作用，辅以其它的分离方式，达到使乳化液脱稳、破乳，实现油水分离的目的。破乳一般包括pH调节、凝聚、吸附等过程，通常有凝聚法、酸化法、盐析法和混合法。
物化法主要包括浮选法和吸附法。浮选法是依靠空气泡的表面吸附油粒或悬浮物达到分离的目的。该法主要用来处理分散油、乳化油和细小的悬浮固体物，对于去除废水中的乳化油有特殊功效；
乳化油废水中的油和有机物均可作为微生物的营养物质，在微生物生长繁殖过程中被吸收合成或者被微生物氧化分解成简单的有机物和无机物最终以CO2、H20、N2、C14等形式释放，使污水得以净化；
电化学法一般包括电解法和电火花法。电解法包括电解氧化法、电解还原法、电解絮凝吸附法和电解浮上法。电解槽中的可溶性电极有铝、铁、铝合金、锌等。电解使铁、铝等可溶性金属氧化失去电子溶解成金属离子(Fe2+、A13+)，然后金属离子水解生成铁或铝的氢氧化物胶体，具有吸附或凝聚乳化油或溶解的作用，然后沉降除去。
在目前的含油废水处理中，对乳化油废水较为有效的处理方法是絮凝剂法，絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类，絮凝剂在废水预处理和污泥脱水等环节起着重要作用，合适的絮凝剂不仅对废水中的油含量、浮渣的去除以及污泥的沉降性能改良效果明显，还能降低运行成本、减少二次废弃物的产生，是目前践行绿色、低碳、节能、环保工作的必需化工药品。
目前絮凝剂在用途上都较单一，有些价格昂贵，其生产过程还有一定的安全环保风险；在实际废水处理中有时需要几种不同性能絮凝剂联合使用，不仅增加了运行管理难度，还存在药剂投加难以精准控制、处理效果不够理想、产生物耗能耗的浪费等问题，同时现有化工废水处理方法中存在设备占地面积大、药剂用量大的缺点，导致方法局限性较大，对于乳化油废水，其COD、BOD.S值较高，属于难生物降解的废水。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法，解决了上述背景技术中提出目前絮凝剂在用途上都较单一，有些价格昂贵，其生产过程还有一定的安全环保风险；在实际废水处理中有时需要几种不同性能絮凝剂联合使用，不仅增加了运行管理难度，还存在药剂投加难以精准控制、处理效果不够理想、产生物耗能耗的浪费等问题，同时现有化工废水处理方法中存在设备占地面积大、药剂用量大的缺点，导致方法局限性较大，对于乳化油废水，其COD、BOD.S值较高，属于难生物降解的废水。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法，按照重量份的原料包括：非离子单体25-40份、离子单体10-20份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体3-5份、乳化剂1-1.5份、聚硅酸铝盐1.5-2.5份、氯化铁15-20份、活性炭10-16份、明矾粉末5-8份、去离子水75-100份、氧化钙粉末3-5份以及洗涤剂2-5份。
可选的，所述按照百分比的原料配比如下：非离子单体25-40％、离子单体10-20％、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体3-5％、乳化剂1-1.5％、聚硅酸铝盐1.5-2.5％、氯化铁15-20％、活性炭10-16％、明矾粉末5-8％、去离子水75-100％、氧化钙粉末3-5％以及洗涤剂2-5％。
可选的，所述非离子单体设为丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺中的一种。
可选的，所述离子单体中包含阴离子单体和阳离子单体，所述阴离子单体与阳离子单体之间摩尔比为1:2。
可选的，所述阴离子单体为丙烯酸钠和丙烯酰基吗啉中的一种或两种。
可选的，所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体：引发剂：聚硅酸铝盐之间的摩尔比为2：1：1。
可选的，所述洗涤剂为碳酸钾洗涤剂。
一种利用如权1-7任一项所述的一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法，其特征在于：所述化工废水高效破乳絮凝剂制备方法的具体步骤如下：
步骤一：对去离子水进行制备操作；
步骤二：将氯化铁以及活性炭依次导入搅拌机中，进行混合处理，其搅拌转速设为20-30r/min，直至三者原料均匀混合；
步骤三：向步骤二得到的混合原料中依次加入明矾粉末和氧化钙粉末，再次充分搅拌，其搅拌时长设为30-45min；
步骤四：将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体放入蒸馏器中进行提纯处理，其蒸馏器内部温度范围设为60-75℃；
步骤五：将阴离子单体与阳离子单体按照1:2的配比放入反应釜中，随后向反应釜中注入去离子水溶液，利用反应釜对离子单体进行搅拌混合；
步骤六：将步骤五的离子混合溶液静置15-20min，随后加入非离子单体，以步骤五相同转速再次混合搅拌，反应釜温度设为30-50℃，搅拌时长设为30-60min；
步骤七：依次向反应釜中添加乳化剂和洗涤剂，搅拌混合30min，实现聚合反应；
步骤八：对反应釜的混合溶液进行静置冷却，冷却至常温；
步骤九：对步骤九冷却后的混合液中加入聚硅酸铝盐，将混合液的pH值调至3-4。
可选的，所述去离子水的制备步骤如下：
(1)进料水；
(2)对进料水进行预处理操作；
(3)阳离子交换；
(4)阴离子交换；
(5)得到去离子水。
可选的，所述步骤五中的反应釜温度设为40-60℃，搅拌转速为60-100r/min。
本发明提供了一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法，具备以下有益效果：
该化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法，具有更高密度带电基团，对水中胶体、悬浮颗粒的吸附捕捉能力更强，耐高温，抗高盐，抗酸碱，与其它絮凝剂相比具有广谱性高、稳定性好、絮凝效果好的特点，增强了药剂处理污水的效果；
在废水中投入该絮凝剂，在废水里形成胶团，与废水中的胶体物质发生电中和，形成絮粒沉降；废水在未加絮凝剂之前，水中的胶体和细小悬浮颗粒本身质量很轻，受水分子热运动的碰撞而做无规则的布朗运动；颗粒都带有同性电荷，它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大的颗粒；其次，带电荷的胶粒和反离子都能与周围的水发生水化作用，形成一种水化膜，阻碍各胶体的聚合；一种胶体的胶粒带电越多，其电势电位就越大；扩散层中反离子越多，水化作用越大，水化层也越厚，因此扩散层也越厚，稳定性越强；在废水中投入絮凝剂以后，胶体因电势电位降低或消除，破坏了胶粒的稳定状态；脱稳的颗粒相互聚集为较大颗粒的过程称为凝聚；未经脱稳的颗粒也可以形成较大的颗粒，通过絮凝产生矾花等物理化学作用，并利用加入的高分子物质的架桥作用达到絮凝，然后通过沉降或气浮的方法将油分去除，该法适应性强，可去除乳化油、溶解油以及部分难生化降解的高分子有机物；
破乳剂在热能和机械能作用下与油水界面膜接触，代替原界面膜内的天然活性物质，形成新的油水界面膜；这种新的油水界面膜亲水性强，牢固性差，因此油包水型乳状液便能反相成为水包油型乳状液；外相的水相互聚集，当达到一定体积后，因油水密度差异，从油相中沉降出来；
破乳絮凝剂在有机大分子结构上有活性官能团，能有效地改善油包水或水包油乳状液、油水两界面张力；为迅速有效地破乳，在活性官能团上电子云层四周，络合了含QSN等元素亲水性官能团，在微电场、范德华引力诱导下，破坏乳化液双电层；此外，针对表面活性物的影响及分子大小、电荷强弱的因素，通过有机高分子助凝剂的协助，废水中乳化液双电层最终失去稳定电位，达到油分子从污水中分离目的，并使废水得到净化；
有机絮凝剂所构成的絮凝体尺寸更大，其结构中的分子量较大，吸附悬浮物的能力和胶质作用更强，使悬浮物沉降的速度更快，其间有机絮凝剂的使用量很少，污泥产生量很少，更加容易脱水，生活污水除油过程不会产生其他污染物。
具体实施方式
下面将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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
本发明提供一种技术方案：一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法，按照重量份的原料包括：非离子单体25份、离子单体20份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体3份、乳化剂1.5份、聚硅酸铝盐2.5份、氯化铁15份、活性炭10份、明矾粉末5份、去离子水100份、氧化钙粉末3份以及洗涤剂5份。
本实施例中，按照百分比的原料配比如下：非离子单体25％、离子单体20％、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体3％、乳化剂1.5％、聚硅酸铝盐2.5％、氯化铁15％、活性炭10％、明矾粉末5％、去离子水100％、氧化钙粉末3％以及洗涤剂5％。
本实施例中，非离子单体设为丙烯酰胺。
本实施例中，离子单体中包含阴离子单体和阳离子单体，所述阴离子单体与阳离子单体之间摩尔比为1:2。
本实施例中，阴离子单体为丙烯酸钠。
本实施例中，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体：引发剂：聚硅酸铝盐之间的摩尔比为2：1：1。
本实施例中，洗涤剂为碳酸钾洗涤剂。
一种利用如权1-7任一项所述的一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法，其特征在于：所述化工废水高效破乳絮凝剂制备方法的具体步骤如下：
步骤一：对去离子水进行制备操作；
去离子水的制备步骤如下：
(1)进料水；
(2)对进料水进行预处理操作；
(3)阳离子交换；
(4)阴离子交换；
(5)得到去离子水；
步骤二：将氯化铁以及活性炭依次导入搅拌机中，进行混合处理，其搅拌转速设为30r/min，直至三者原料均匀混合；
步骤三：向步骤二得到的混合原料中依次加入明矾粉末和氧化钙粉末，再次充分搅拌，其搅拌时长设为45min；
步骤四：将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体放入蒸馏器中进行提纯处理，其蒸馏器内部温度范围设为75℃；
步骤五：将阴离子单体与阳离子单体按照1:2的配比放入反应釜中，随后向反应釜中注入去离子水溶液，利用反应釜对离子单体进行搅拌混合，反应釜温度设为60℃，搅拌转速为100r/min；
步骤六：将步骤五的离子混合溶液静置20min，随后加入非离子单体，以步骤五相同转速再次混合搅拌，反应釜温度设为50℃，搅拌时长设为60min；
步骤七：依次向反应釜中添加乳化剂和洗涤剂，搅拌混合30min，实现聚合反应；
步骤八：对反应釜的混合溶液进行静置冷却，冷却至常温；
步骤九：对步骤九冷却后的混合液中加入聚硅酸铝盐，将混合液的pH值调至3。
实施例二
本发明提供一种技术方案：一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法，按照重量份的原料包括：非离子单体40份、离子单体10份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体5份、乳化剂1份、聚硅酸铝盐2.5份、氯化铁15份、活性炭16份、明矾粉末8份、去离子水75份、氧化钙粉末5份以及洗涤剂2份。
本实施例中，按照百分比的原料配比如下：非离子单体40％、离子单体10％、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体5％、乳化剂1％、聚硅酸铝盐2.5％、氯化铁15％、活性炭16％、明矾粉末8％、去离子水75％、氧化钙粉末5％以及洗涤剂2％。
本实施例中，非离子单体设为甲基丙烯酰胺。
本实施例中，离子单体中包含阴离子单体和阳离子单体，所述阴离子单体与阳离子单体之间摩尔比为1:2。
本实施例中，阴离子单体为丙烯酰基吗啉。
本实施例中，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体：引发剂：聚硅酸铝盐之间的摩尔比为2：1：1。
本实施例中，洗涤剂为碳酸钾洗涤剂。
一种利用如权1-7任一项所述的一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法，其特征在于：所述化工废水高效破乳絮凝剂制备方法的具体步骤如下：
步骤一：对去离子水进行制备操作；
步骤二：将氯化铁以及活性炭依次导入搅拌机中，进行混合处理，其搅拌转速设为20r/min，直至三者原料均匀混合；
步骤三：向步骤二得到的混合原料中依次加入明矾粉末和氧化钙粉末，再次充分搅拌，其搅拌时长设为30min；
步骤四：将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体放入蒸馏器中进行提纯处理，其蒸馏器内部温度范围设为60℃；
步骤五：将阴离子单体与阳离子单体按照1:2的配比放入反应釜中，随后向反应釜中注入去离子水溶液，利用反应釜对离子单体进行搅拌混合；
步骤六：将步骤五的离子混合溶液静置15min，随后加入非离子单体，以步骤五相同转速再次混合搅拌，反应釜温度设为30℃，搅拌时长设为30min；
步骤七：依次向反应釜中添加乳化剂和洗涤剂，搅拌混合30min，实现聚合反应；
步骤八：对反应釜的混合溶液进行静置冷却，冷却至常温；
步骤九：对步骤九冷却后的混合液中加入聚硅酸铝盐，将混合液的pH值调至4。
本实施例中，去离子水的制备步骤如下：
(1)进料水；
(2)对进料水进行预处理操作；
(3)阳离子交换；
(4)阴离子交换；
(5)得到去离子水。
本实施例中，步骤五中的反应釜温度设为40℃，搅拌转速为60r/min。
实施例三
本发明提供一种技术方案：一种化工废水高效破乳絮凝剂制备方法的具体步骤如下：
步骤一：对去离子水进行制备操作，并对物料进行准备；
去离子水的制备步骤如下：
(1)进料水；
(2)对进料水进行预处理操作；
(3)阳离子交换；
(4)阴离子交换；
(5)得到去离子水；
按照重量份的原料包括：非离子单体30份、离子单体15份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体4份、乳化剂1份、聚硅酸铝盐2份、氯化铁18份、活性炭12份、明矾粉末6份、去离子水75份、氧化钙粉末4份以及洗涤剂2份；
步骤二：将氯化铁以及活性炭依次导入搅拌机中，进行混合处理，其搅拌转速设为20-30r/min，直至三者原料均匀混合；
步骤三：向步骤二得到的混合原料中依次加入明矾粉末和氧化钙粉末，再次充分搅拌，其搅拌时长设为30-45min；
步骤四：将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体放入蒸馏器中进行提纯处理，其蒸馏器内部温度范围设为60-75℃；
步骤五：将阴离子单体与阳离子单体按照1:2的配比放入反应釜中，随后向反应釜中注入去离子水溶液，利用反应釜对离子单体进行搅拌混合，反应釜温度设为40-60℃，搅拌转速为60-100r/min；
步骤六：将步骤五的离子混合溶液静置15-20min，随后加入非离子单体，以步骤五相同转速再次混合搅拌，反应釜温度设为30-50℃，搅拌时长设为30-60min；
步骤七：依次向反应釜中添加乳化剂和洗涤剂，搅拌混合30min，实现聚合反应；
步骤八：对反应釜的混合溶液进行静置冷却，冷却至常温；
步骤九：对步骤九冷却后的混合液中加入聚硅酸铝盐，将混合液的pH值调至3-3.5。
本实施例中，非离子单体设为甲基丙烯酰胺。
本实施例中，离子单体中包含阴离子单体和阳离子单体，所述阴离子单体与阳离子单体之间摩尔比为1:2。
本实施例中，阴离子单体为丙烯酸钠和丙烯酰基吗啉的混合物。
本实施例中，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体：引发剂：聚硅酸铝盐之间的摩尔比为2：1：1。
本实施例中，洗涤剂为碳酸钾洗涤剂。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种化工废水高效破乳絮凝剂，其特征在于：按照重量份的原料包括：非离子单体25-40份、离子单体10-20份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体3-5份、乳化剂1-1.5份、聚硅酸铝盐1.5-2.5份、氯化铁15-20份、活性炭10-16份、明矾粉末5-8份、去离子水75-100份、氧化钙粉末3-5份以及洗涤剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的一种化工废水高效破乳絮凝剂，其特征在于：所述按照百分比的原料配比如下：非离子单体25-40％、离子单体10-20％、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体3-5％、乳化剂1-1.5％、聚硅酸铝盐1.5-2.5％、氯化铁15-20％、活性炭10-16％、明矾粉末5-8％、去离子水75-100％、氧化钙粉末3-5％以及洗涤剂2-5％。
3.根据权利要求1所述的一种化工废水高效破乳絮凝剂，其特征在于：所述非离子单体设为丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种化工废水高效破乳絮凝剂，其特征在于：所述离子单体中包含阴离子单体和阳离子单体，所述阴离子单体与阳离子单体之间摩尔比为1:2。
5.根据权利要求1所述的一种化工废水高效破乳絮凝剂，其特征在于：所述阴离子单体为丙烯酸钠和丙烯酰基吗啉中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的一种化工废水高效破乳絮凝剂，其特征在于：所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体：引发剂：聚硅酸铝盐之间的摩尔比为2：1：1。
7.根据权利要求1所述的一种化工废水高效破乳絮凝剂，其特征在于：所述洗涤剂为碳酸钾洗涤剂。
8.一种利用如权1-7任一项所述的一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法，其特征在于：所述化工废水高效破乳絮凝剂制备方法的具体步骤如下：
步骤一：对去离子水进行制备操作；
步骤二：将氯化铁以及活性炭依次导入搅拌机中，进行混合处理，其搅拌转速设为20-30r/min，直至三者原料均匀混合；
步骤三：向步骤二得到的混合原料中依次加入明矾粉末和氧化钙粉末，再次充分搅拌，其搅拌时长设为30-45min；
步骤四：将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体放入蒸馏器中进行提纯处理，其蒸馏器内部温度范围设为60-75℃；
步骤五：将阴离子单体与阳离子单体按照1:2的配比放入反应釜中，随后向反应釜中注入去离子水溶液，利用反应釜对离子单体进行搅拌混合；
步骤六：将步骤五的离子混合溶液静置15-20min，随后加入非离子单体，以步骤五相同转速再次混合搅拌，反应釜温度设为30-50℃，搅拌时长设为30-60min；
步骤七：依次向反应釜中添加乳化剂和洗涤剂，搅拌混合30min，实现聚合反应；
步骤八：对反应釜的混合溶液进行静置冷却，冷却至常温；
步骤九：对步骤九冷却后的混合液中加入聚硅酸铝盐，将混合液的pH值调至3-4。
9.根据权利要求8所述的一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法，其特征在于：所述去离子水的制备步骤如下：
(1)进料水；
(2)对进料水进行预处理操作；
(3)阳离子交换；
(4)阴离子交换；
(5)得到去离子水。
10.根据权利要求8所述的一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法，其特征在于：所述步骤五中的反应釜温度设为40-60℃，搅拌转速为60-100r/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311251333.7A CN117263349A (zh) | 2023-09-26 | 2023-09-26 | 一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311251333.7A CN117263349A (zh) | 2023-09-26 | 2023-09-26 | 一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117263349A true CN117263349A (zh) | 2023-12-22 |
Family
ID=89217349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311251333.7A Pending CN117263349A (zh) | 2023-09-26 | 2023-09-26 | 一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117263349A (zh) |
-
2023
- 2023-09-26 CN CN202311251333.7A patent/CN117263349A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Demirbas et al. | Operating cost and treatment of metalworking fluid wastewater by chemical coagulation and electrocoagulation processes | |
| Yang et al. | Efficient removal of perfluoroalkyl acids (PFAAs) from aqueous solution by electrocoagulation using iron electrode | |
| Ahmadi et al. | Removal of oil from biodiesel wastewater by electrocoagulation method | |
| CN102730862B (zh) | 合成橡胶生产中的污水处理方法 | |
| CN101985379A (zh) | 一种炼油厂高浓度含硫碱渣废水的处理方法 | |
| CN113307438A (zh) | 一种镍钴冶炼重金属废水的处理方法 | |
| CN105923850A (zh) | 一种垃圾渗滤液膜浓缩液的处理工艺 | |
| CN112390479B (zh) | 一种化学合成类制药废水处理系统和处理方法 | |
| CN105084614A (zh) | 一种钻井废液处理方法 | |
| CN102442747B (zh) | 一种环烷酸废水的达标排放处理方法 | |
| CN1821114A (zh) | 硫酸铝、熟石灰等复合絮凝剂的制备方法 | |
| CN105060411A (zh) | 一种内电解-电絮凝法处理含磷废水的方法 | |
| CN110104836A (zh) | 一种适用于水基切削液废水的强化处理方法 | |
| CN101148299A (zh) | 玻璃纤维工业废水治理方法 | |
| CN111675371A (zh) | 一种高效乳化液废水处理技术 | |
| CN106746055A (zh) | 一种生物柴油废水的预处理方法 | |
| CN117263349A (zh) | 一种化工废水高效破乳絮凝剂及其制备方法 | |
| CN111115919A (zh) | 一种制药废水的预处理方法 | |
| KR101088148B1 (ko) | 콜로이드 입자의 전기적인 중화속도 조절을 이용한 수처리 방법 | |
| CN207468425U (zh) | 一种高浓度乳化液处理系统 | |
| CN214612016U (zh) | 一种利用磁性树脂实现磁混凝沉淀的深度水质净化装置 | |
| CN211497038U (zh) | 一种靶向纳米微粒絮凝处理系统 | |
| KR19980077286A (ko) | 펜턴 산화반응을 이용한 전해처리조에서의 유기 폐수의 산화처리 | |
| CN113880358A (zh) | 一种有机硅废水中有效去除硅氧烷和cod的方法 | |
| CN115466035B (zh) | 一种用于含油污泥减量化处理的组合物及含油污泥减量化处理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |