一種印染廢水混凝劑及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種混凝劑及其制備方法與應(yīng)用，尤其涉及一種印染廢水混凝劑及其 制備方法與應(yīng)用，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 紡織工業(yè)是我國傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)和歷史最悠久的民族工業(yè)之一，印染廢水主要來源 于預(yù)處理、染色、印花、整理等工序，含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)、砂類物質(zhì)、 無機(jī)鹽等，具有水量大、有機(jī)物含量高、成份復(fù)雜、生物難降解等特點(diǎn)。由于難降解有機(jī)化合 物不易被微生物降解，難以通過常規(guī)生物處理工藝去除，排入自然環(huán)境后也不易通過天然 自凈作用降解?；瘜W(xué)混凝法是處理印染廢水的常用方法，混凝劑分為無機(jī)混凝劑和有機(jī)混 凝劑，無機(jī)混凝劑以鋁鹽或鐵鹽為主。硅藻土具有獨(dú)特的微孔結(jié)構(gòu)，比表面積、孔隙率大，表 面被大量硅羥基所覆蓋，且含有鋁、鐵金屬氧化物等成分，這些特點(diǎn)為制備高效多功能混凝 劑提供了條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對采用單一混凝劑處理印染廢水效果不好的實(shí)際情況，本發(fā)明將硅藻土引入常 規(guī)的聚合硫酸鐵混凝劑中，同時(shí)添加鎂鹽，制備硅藻土基聚合硫酸鐵鎂混凝劑，使硅藻土與 混凝劑之間形成新的價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，增加混凝效果，從而更好的處理印染廢水。
[0004] 本發(fā)明目的之一是公開一種印染廢水混凝劑，該混凝劑由以下原料制備而成：
[0005] 硅藻土、硫酸亞鐵、濃硫酸、硫酸鎂、氯酸鈉、高錳酸鉀。
[0006] 優(yōu)選地，該混凝劑由以下重量份的原料制備而成：
[0007] 硅藻土 ：30-40 ;
[0008] 硫酸亞鐵：30-40 ;
[0009] 濃硫酸：10-20;
[0010] 硫酸鎂：5-15;
[0011] 氯酸鈉：3. 5-5. 5;
[0012] 高錳酸鉀：0.5-1。
[0013] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，該混凝劑由以下重量份的原料制備而成：
[0014] 硅藻土 ：32 ;
[0015] 硫酸亞鐵：38 ;
[0016] 濃硫酸：15;
[0017] 硫酸鎂：10;
[0018] 氯酸鈉：4. 5;
[0019] 高錳酸鉀：0.5。
[0020] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之二，該混凝劑由以下重量份的原料制備而成
[0021]硅藻土 ：40;
[0022] 硫酸亞鐵：32;
[0023]濃硫酸：12;
[0024] 硫酸鎂：12;
[0025]氯酸鈉：3. 5;
[0026] 高錳酸鉀：0? 5 ;
[0027] 本發(fā)明目的之二是提供一種印染廢水混凝劑的制備方法，該制備方法包括以下步 驟：
[0028] 1)溶解混合：20_25°C條件下，將硫酸亞鐵溶解于純化水中，配置成FeSO4質(zhì)量百 分比濃度為20%的溶液，加入硫酸鎂，緩慢加入濃硫酸，緩慢加入濃硫酸，緩慢加入濃硫酸， 攪拌均勻，得到混合溶液；
[0029] 2)催化氧化：升溫至40_50°C，開啟攪拌，向步驟1)制備好的混合溶液中同時(shí)緩慢 滴加氯酸鈉和高錳酸鉀，攪拌均勻1小時(shí)后，得到聚合硫酸鐵鎂；
[0030] 3)負(fù)載鍵橋：保溫40-50 °C，開啟攪拌，向步驟2)制備好的聚合硫酸鐵鎂中加入硅 藻土，攪拌均勻1小時(shí)后停止攪拌，放置2-4小時(shí)，得到硅藻土基聚合硫酸鐵鎂；
[0031] 4)減壓干燥：將步驟3)中的硅藻土基聚合硫酸鐵鎂進(jìn)行減壓干燥，得到固體硅藻 土基聚合硫酸鐵鎂；
[0032] 5)粉碎過篩：將步驟4)中的固體硅藻土基聚合硫酸鐵鎂粉碎后過80目篩，得到 成品。
[0033] 本發(fā)明的目的之三是提供上述印染廢水混凝劑的一種應(yīng)用，即上述印染廢水混凝 劑在印染廢水處理中的應(yīng)用。根據(jù)廢水水質(zhì)情況投加，投加比例為（〇.l-l)kg/m3。
[0034] 本發(fā)明實(shí)施例4和實(shí)施例5采用混凝沉降對比試驗(yàn)，分別使用本發(fā)明制備的印 染廢水混凝劑和某市售聚合硫酸鐵混凝劑處理某印染廠調(diào)節(jié)池廢水和生物法處理之后的 廢水，對比實(shí)驗(yàn)證明，在藥劑投加量相同的前提下，采用本發(fā)明制備的混凝劑處理印染廢水 時(shí)，對廢水COD、NH3-N、色度的去除效果更優(yōu)。
[0035] 本發(fā)明所述的印染廢水混凝劑及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)如下：
[0036] 1)制備新型的硅藻土基聚合硫酸鐵鎂混凝劑，使硅藻土與聚鐵混凝劑之間形成新 的價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，增加混凝效果。
[0037] 2)克服了單純的硅藻土在水處理中的效果不明顯的缺陷，發(fā)揮其獨(dú)特的微孔結(jié) 構(gòu)，比表面積、孔隙率大、廉價(jià)易得等優(yōu)勢，不僅提高其經(jīng)濟(jì)性，而且提高混凝效果。
[0038] 3)采用合成法制備的硅藻土基聚合硫酸鐵鎂混凝劑，生成Fe-O-Si化學(xué)鍵，同時(shí) 產(chǎn)品性狀為固體粉末狀，制備的混凝劑性質(zhì)穩(wěn)定，有利于保存。
[0039] 4)硫酸鎂的引入與硫酸鐵共沉淀生成氫氧化物絮狀物，電中和吸附廢水中的雜質(zhì) 和生色分子一起沉降，具有活性大、吸附能力強(qiáng)、緩沖能力強(qiáng)、不具腐蝕性、且安全、無毒、無 害等優(yōu)點(diǎn)。
[0040] 5)混凝劑配伍成中無可能導(dǎo)致生物毒性的鋁離子，無具有毒性的聚丙烯酰胺，不 會(huì)對環(huán)境造成二次污染。
[0041] 6)以硅藻土、硫酸亞鐵、濃硫酸、硫酸鎂、氯酸鈉、高錳酸鉀為主要原料，復(fù)配得到 一種處理印染廢水的高效復(fù)合混凝劑，應(yīng)用于印染廢水的處理中，其制備方法工藝簡單，原 料來源廣泛，成本低廉。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 以下將通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明 具體實(shí)施例并不以任何方式限制本發(fā)明。在本發(fā)明基礎(chǔ)上任何等同替換均落入本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
[0043] 實(shí)施例1 :印染廢水混凝劑的制備
[0044] 25°C條件下，將硫酸亞鐵38kg溶解于純化水中，配置成FeSOJM量百分比濃度 為20 %的溶液，加入硫酸鎂10kg，緩慢加入濃硫酸15kg，攪拌均勻，得到混合溶液，升溫至 50°C，開啟攪拌，向制備好的混合溶液中同時(shí)緩慢滴加氯酸鈉4. 5kg和高錳酸鉀0. 5kg，攪 拌均勻1小時(shí)后，得到聚合硫酸鐵鎂，繼續(xù)保溫50°C，開啟攪拌，向制備好的聚合硫酸鐵鎂 中加入硅藻土 32kg，攪拌均勻1小時(shí)后停止攪拌，放置3小時(shí)，得到硅藻土基聚合硫酸鐵鎂， 將上述硅藻土基聚合硫酸鐵鎂進(jìn)行減壓干燥，得到固體硅藻土基聚合硫酸鐵鎂，粉碎后過 80目篩，即得本發(fā)明的印染廢水混凝劑。
[0045] 實(shí)施例2:印染廢水混凝劑的制備
[0046] 20°C條件下，將硫酸亞鐵32kg溶解于純化水中，配置成FeSOJM量百分比濃度 為20 %的溶液，加入硫酸鎂12kg，緩慢加入濃硫酸12kg，攪拌均勻，得到混合溶液，升溫至 40°C，開啟攪拌，向制備好的混合溶液中同時(shí)緩慢滴加氯酸鈉3. 5kg和高錳酸鉀0. 5kg，攪 拌均勻1小時(shí)后，得到聚合硫酸鐵鎂，繼續(xù)保溫40°C，開啟攪拌，向制備好的聚合硫酸鐵鎂 中加入硅藻土 40kg，攪拌均勻1小時(shí)后停止攪拌，放置4小時(shí)，得到硅藻土基聚合硫酸鐵鎂， 將上述硅藻土基聚合硫酸鐵鎂進(jìn)行減壓干燥，得到固體硅藻土基聚合硫酸鐵鎂，粉碎后過 80目篩，即得本發(fā)明的印染廢水混凝劑。
[0047] 實(shí)施例3 :印染廢水混凝劑的制備
[0048] 25°C條件下，將硫酸亞鐵35kg溶解于純化水中，配置成FeSOJM量百分比濃度 為20 %的溶液，加入硫酸鎂15kg，緩慢加入濃硫酸10kg，攪拌均勻，得到混合溶液，升溫至 45°C，開啟攪拌，向制備好的混合溶液中同時(shí)緩慢滴加氯酸鈉4kg和高錳酸鉀lkg，攪拌均 勻1小時(shí)后，得到聚合硫酸鐵鎂，繼續(xù)保溫45°C，開啟攪拌，向制備好的聚合硫酸鐵鎂中加 入硅藻土 35kg，攪拌均勻1小時(shí)后停止攪拌，放置2小時(shí)，得到硅藻土基聚合硫酸鐵鎂，將上 述硅藻土基聚合硫酸鐵鎂進(jìn)行減壓干燥，得到固體硅藻土基聚合硫酸鐵鎂，粉碎后過80目 篩，即得本發(fā)明的印染廢水混凝劑。
[0049] 實(shí)施例4:本發(fā)明制備的混凝劑與某市售聚合硫酸鐵混凝劑的對比實(shí)驗(yàn)
[0050] 實(shí)驗(yàn)廢水取自某以印染為主的工業(yè)園區(qū)污水處理廠調(diào)節(jié)池，包括化纖、全棉、棉混 紡產(chǎn)品的染色和印花，染料種類復(fù)雜，以分散染料和活性染料為主，水質(zhì)指標(biāo)見表一。實(shí)驗(yàn) 方法如下：在兩個(gè)500mL燒杯中分別加入500mL上述廢水，放于磁力攪拌器上，分別加入某 市售聚合硫酸鐵混凝劑（對照組）、本發(fā)明混凝劑（實(shí)驗(yàn)組），加入量均為400mg，在120r/ min下快速攪拌2min，在80r/min下慢速攪拌lmin，靜置沉淀30min，取其上層清液，進(jìn)行檢 測，檢測項(xiàng)目包括：COD(重鉻酸鉀法）；NH3-N(鈉氏試劑分光廣度法）；色度（稀釋倍數(shù)法）。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表一所不：
[0051] 表一：本發(fā)明制備的混凝劑與某市售聚合硫酸鐵混凝劑的對比實(shí)驗(yàn)
[0052]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種印染廢水混凝劑，其特征在于它由以下原料制備而成： 硅藻土、硫酸亞鐵、濃硫酸、硫酸鎂、氯酸鈉、高錳酸鉀。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印染廢水混凝劑，其特征在于它由以下重量份的原料制備而 成： 娃藻土 ：30-40 ; 硫酸亞鐵：30-40 ; 濃硫酸：10-20 ; 硫酸鎂：5-15 ; 氯酸鈉：3. 5-5. 5 ; 高錳酸鉀：〇. 5-1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的印染廢水混凝劑，其特征在于它由以下重量份的原料制備而 成： 娃藻土 ：32 ; 硫酸亞鐵：38 ; 濃硫酸：15 ; 硫酸鎂：1〇 ; 氯酸鈉：4. 5 ; 高錳酸鉀：〇. 5。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的印染廢水混凝劑，其特征在于它由以下重量份的原料制備而 成： 娃藻土 ：40 ; 硫酸亞鐵：32 ; 濃硫酸：12 ; 硫酸鎂：12 ; 氯酸鈉：3. 5 ; 高錳酸鉀：〇. 5。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的印染廢水混凝劑的制備方法，其特征在于包括以下步 驟： 1) 溶解混合：20-25°C條件下，將硫酸亞鐵溶解于純化水中，配置成FeSO4質(zhì)量百分比 濃度為20%的溶液，加入硫酸鎂，緩慢加入濃硫酸，攪拌均勻，得到混合溶液； 2) 催化氧化：升溫至40-50°C，開啟攪拌，向步驟1)制備好的混合溶液中同時(shí)緩慢滴加 氯酸鈉和高錳酸鉀，攪拌均勻1小時(shí)后，得到聚合硫酸鐵鎂； 3) 負(fù)載鍵橋：保溫40-50°C，開啟攪拌，向步驟2)制備好的聚合硫酸鐵鎂中加入硅藻 土，攪拌均勻1小時(shí)后停止攪拌，放置2-4小時(shí)，得到硅藻土基聚合硫酸鐵鎂； 4) 減壓干燥：將步驟3)中的硅藻土基聚合硫酸鐵鎂進(jìn)行減壓干燥，得到固體硅藻土基 聚合硫酸鐵鎂； 5) 粉碎過篩：將步驟4)中的固體硅藻土基聚合硫酸鐵鎂粉碎后過80目篩，得到成品。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的印染廢水混凝劑在印染廢水處理中的應(yīng)用。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于所述混凝劑與廢水的投加比例為（0. 1-1) kg/m3〇
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種印染廢水混凝劑及其制備方法與應(yīng)用，屬于廢水處理領(lǐng)域。該混凝劑以硅藻土、硫酸亞鐵、濃硫酸、硫酸鎂、氯酸鈉、高錳酸鉀為主要原料，復(fù)配得到一種處理印染廢水的高效復(fù)合混凝劑，應(yīng)用于印染廢水處理中效果良好，其制備方法工藝簡單，成本低廉，產(chǎn)品為粉末狀，便于保存和使用。
【IPC分類】C02F1-52, C02F1-469
【公開號】CN104556330
【申請?zhí)枴緾N201510014801
【發(fā)明人】匡開宇
【申請人】劉樹芹
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月12日