申请日2014.12.09
公开(公告)日2015.03.11
IPC分类号C02F1/52; C02F103/30; C02F1/76; C02F1/72
摘要
本发明公开了一种印染废水强化预处理混凝剂，其原料的重量份组成包括：35～45份聚合硫酸铁、1～5份氯化铝、0.1～0.2份氧化剂和50～60份废酸。本发明还公开了一种印染废水强化预处理混凝剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将35～45重量份的液体聚合硫酸铁和1～5重量份的固体氯化铝混合成溶液;(2)加入0.1～0.2重量份的氧化剂;(3)用50～60重量份的废酸调整溶液pH值到2～3，即得到一种印染废水强化预处理混凝剂。本发明的印染废水强化预处理混凝剂的制备方法，相对传统聚合铝铁生产工艺，制备过程更为简单，充分利用废酸调节酸度以及与聚合硫酸铝铁的联合氧化作用，发挥药剂高效处理能力，便于推广应用。
权利要求书
1.一种印染废水强化预处理混凝剂，其原料的重量份组成包括：
2.如权利要求1所述的印染废水强化预处理混凝剂，其特征在于， 其原料的重量份组成包括：
3.如权利要求4所述的印染废水强化预处理混凝剂，其特征在于， 其原料的重量份组成包括：
4.如权利要求1～3任一项所述的印染废水强化预处理混凝剂，其特 征在于，所述废酸的COD为1000～3000mg/L，pH值为1～2。
5.如权利要求4所述的印染废水强化预处理混凝剂，其特征在于， 所述废酸为废盐酸或者废硫酸。
6.如权利要求1～3任一项所述的印染废水强化预处理混凝剂，其特 征在于，所述氧化剂为固体氯酸钠。
7.一种印染废水强化预处理混凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将35～45重量份的液体聚合硫酸铁和1～5重量份的固体氯化铝 混合成溶液;
(2)加入0.1～0.2重量份的氧化剂;
(3)用50～60重量份的废酸调整溶液pH值到2～3，即得到一种印染 废水强化预处理混凝剂。
8.如权利要求7所述的印染废水强化预处理混凝剂的制备方法，其 特征在于，所述聚合硫酸铁的用量为35～40重量份;所述氯化铝的用量为 4～5重量份;所述氧化剂为固体氯酸钠，其用量为0.15～0.2重量份;所述 废酸为废盐酸，其用量为50～55重量份。
9.如权利要求7所述的印染废水强化预处理混凝剂的制备方法，其 特征在于，所述聚合硫酸铁的用量为35～38重量份;所述氯化铝的用量为 4～5重量份;所述氧化剂为固体氯酸钠，其用量为0.18～0.2重量份;所述 废酸为废硫酸，其用量为50～52重量份。
说明书
一种印染废水强化预处理混凝剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及环境化学水处理技术领域，具体涉及一种印染废水强化预 处理混凝剂及其制备方法。
背景技术
混凝在印染废水预处理中为常规处理方法，一般印染废水的COD浓 度在1000～4000mg/L之间，经过混凝预处理后的COD可以去除30～50%， 为后续生化提供较好的处理条件。
现有的印染废水混凝药剂主要包括铝系和铁系混凝剂，其特点是市场 供应大，价格便宜，处理效果稳定，特别是硫酸亚铁不仅具有混凝作用， 还有脱色作用，在很多印染企业将其作为混凝剂的首选。但由于其污泥量 大，COD去除率比较低，随着印染排放标准的提高以及印染污泥处置成 本的提高，印染企业对新型混凝药剂的市场需求增加。
目前替代硫酸亚铁的药剂有PAC(聚合氯化铝)、PFS(聚合硫酸铁)、 PFC(聚合氯化铁)和PFAS(聚合硫酸铝铁)。其中与PAC(聚合氯化铝)、 PFS(聚合硫酸铁)和PFC(聚合氯化铁)相比较，聚合硫酸铝铁相对形 成絮体快，沉淀颗粒大，沉降速度快，混凝性明显优于其他三种药剂。同 时，聚合硫酸铝铁对pH影响小，浊度去除率较强，而且无太大腐蚀性。
公开号为CN1337356A的中国专利文献公开了一种复合净水剂聚合硫 酸铝铁的生产工艺，用硫酸厂生产硫酸后的含氧化铁废渣为原料，按照化 学计量，将水、矿渣、硫酸依次加入反应釜内进行反应，然后加入同等量 的水进行稀释，稀释后的反应物排入沉降槽，加入少量的絮凝剂自然沉降， 固液分离，再将上述清液打入聚合容器，加入H2O2与清液快速氧化聚合， 即得聚合硫酸铝铁成品液。上述成品液经蒸发脱水，出料后自然结晶，然 后破碎成粒状或粉状，即得固体聚合硫酸铝铁。
上述方案以废渣为原料，生产成本低，工艺简单;铝、铁复合，处理 污水效果优于单质产品，能达到以废治废，在水处理过程中具有絮凝体形 成速度快，絮团密度大，沉降速度快等特点。
另外还有一种常见的聚合硫酸铝铁的生产工艺，首先在反应釜中加入 硫酸亚铁、硫酸和偏硅酸钠慢速搅拌反应后静止30分钟过滤去除杂质， 制备成A料;再在另一反应釜中加入盐酸、铝酸钙粉、铁铝石粉慢速搅拌 反应后静止60分钟过滤去除杂质，制备成B料;将A料和B料加入第三 个反应釜中慢速搅拌，同时分别加入二氧化氯和漂白粉静止合成反应60 分钟。
针对COD浓度在1000～4000mg/L之间的印染废水，采用上述的现有 方法制备得到的聚合硫酸铝铁对印染废水进行混凝预处理了，虽然处理后 COD去除率可以达到60%，但是现有制备聚合硫酸铝铁的方法过于复杂， 一般净水剂厂采用较少，很难得到推广。
发明内容
本发明提供了一种印染废水强化预处理混凝剂，生产成本低，COD 去除率高。
本发明解决问题的技术方案为：一种印染废水强化预处理混凝剂，其 原料的重量份组成包括：
其中，聚合硫酸铁为液体，氯化铝和氧化剂均为固体。
本发明的印染废水强化预处理混凝剂用于COD为1000～4000mg/L的 印染废水强化预处理。
发明人经过大量实验发现,废酸用量对最终的处理效果有较大的影响, 必须加入适量的废酸才能保证有一定盐基度和较好的絮凝效果。若加入废 酸过少，A13+和Fe3+的水解反应就进行得比较彻底，最终产物的盐基度会 过大，导致生成沉淀而不稳定。加入废酸量过多，则生成Al2(SO4)3和 Fe2(SO4)3的几率上升，Al3+和Fe3+水解倾向降低，最终产物的盐基度也随之 降低。
除了废酸用量的影响，其他各原料的配比对最终混凝效果起着至关重 要的作用，它们之间协同配合。
作为优选，本发明的印染废水强化预处理混凝剂的原料的重量份组成 包括：
作为进一步优选，本发明的印染废水强化预处理混凝剂的原料的重量 份组成包括：
氯化铝不仅能够提供Al3+，而且经过氯酸钠氧化形成聚合物，提高该 药剂的盐基度。而硫酸铝、硝酸铝等铝盐的盐基度太低，不能满足混凝条 件要求。
所述氧化剂可以选择双氧水、高锰酸钾等氧化剂，但本发明注重经济 实用，因此优选地，所述氧化剂为氯酸钠。
聚合硫酸铁中含有少量还原性物质(主要为Fe2+)，氯酸钠作为一个强 氧化剂对其中还原性物质进行氧化。氯酸钠在氧化过程中主要是转化了聚 合硫酸铁中的还原性物质，使聚合硫酸铁中的二价铁离子充分转化为三价 键的铁离子，强化混凝效果。
本发明的配方得到的印染废水强化预处理混凝剂最终呈液态，本发明 的印染废水强化预处理混凝剂COD的去除率高，采用了废酸作为原料， 对废物进行了再次利用，降低了成本。
作为优选，所述废酸COD为1000～3000mg/L，pH值为1～2。
作为优选，所述废酸为废盐酸或者废硫酸。
废酸中有机物含量过高会造成使用中有机物残留与水体中，影响处理 水体COD的去除。
一般印染废水为碱性水，PH值在8～9左右，加入废酸目的是混凝过程 中起到调整PH值的作用，由于酸的作用过程有一定的氧化性，因此可以在 混凝过程中起到辅助降解一些有机物，使混凝剂与酸起到同步降解COD。
本发明还提供了一种印染废水强化预处理混凝剂的制备方法，包括以 下步骤：
(1)将35～45重量份的液体聚合硫酸铁和1～5重量份的固体氯化铝 混合成溶液;
(2)加入0.1～0.2重量份的固体氯酸钠;
(3)用50～60重量份的废酸调整溶液pH值到2～3，即得到一种印染 废水强化预处理混凝剂。
作为优选，所述聚合硫酸铁的用量为35～40重量份;所述氯化铝的用 量为4～5重量份;所述氧化剂为固体氯酸钠，其用量为0.15～0.2重量份; 所述废酸为废盐酸，其用量为50～55重量份。
作为优选，所述聚合硫酸铁的用量为35～38重量份;所述氯化铝的用 量为4～5重量份;所述氧化剂为固体氯酸钠，其用量为0.18～0.2重量份; 所述废酸为废硫酸，其用量为50～52重量份。
本发明的印染废水强化预处理混凝剂的制备方法，相对传统聚合铝铁 生产工艺，制备过程更为简单，充分利用废酸调节酸度以及与聚合硫酸铝 铁的联合氧化作用，发挥药剂高效处理能力，便于推广应用。