申请日2014.11.13
公开(公告)日2016.08.24
IPC分类号C02F1/52; C02F1/28
摘要
本发明提供一种工业废水处理药剂的制备方法，包括以下步骤：准备原料：羟基乙酸，羟基亚乙基二膦酸，聚羧酸，三聚磷酸钠，锌盐;将羟基亚乙基二膦酸缓慢地加入到羟基乙酸和聚羧酸的混合物中，加入过程中应保持混合物的温度不超过30‑45℃;将混合的温度缓慢升至115‑125℃，并保温3‑5小时，冷凝回流4‑7小时;向混合物中加入5‑10份三聚磷酸钠和锌盐，加热，充分搅拌;通过过热蒸汽进行汽蒸，若混合物粘度过大，汽蒸前可加一些水;观察馏出液的pH值，为中性时，停止汽蒸;常温下冷却，在5‑50℃下使用即可。本发明的水处理药剂具有高效率、低成本、适应面广、无腐蚀、无毒性的性能，不仅能去除污水中的重金属，同时能对重金属之外的其它污染物起到良好的去除作用。
权利要求书
1.一种工业废水处理药剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1) 按重量准备原料：羟基乙酸 30-40 份，羟基亚乙基二膦酸20-30 份，聚羧酸30-40份，三聚磷酸钠5-10 份，锌盐5-10 份;
(2) 将20-30 份羟基亚乙基二膦酸缓慢地加入到30-40 份羟基乙酸和30-40 份聚羧酸的混合物中，加入过程中应保持混合物的温度不超过45℃ ;
(3) 加入完毕后，将混合物的温度缓慢升至115-125℃，并保温3-5 小时，冷凝回流4-7 小时;
(4) 向混合物中加入5-10 份三聚磷酸钠和5-10 份锌盐，加热至 80-100℃，充分搅拌;
(5) 通过120-140℃的过热蒸汽进行汽蒸，若混合物粘度过大，汽蒸前加一些水;
(6) 观察馏出液的pH 值，为中性时，停止汽蒸;
(7) 常温下冷却，在5-50℃下使用即可。
2.根据权利要求1 所述的一种工业<a href="http://www.dowater.com/" style="text-decoration:none"><font color="#000000">废水</font></a>处理药剂的制备方法，其特征在于，药剂中各组分的重量份数如下：羟基乙酸占 30 份，羟基亚乙基二膦酸占 20 份，聚羧酸占 30 份，三聚磷酸钠占 10 份，锌盐占10 份。
3.根据权利要求1 所述的一种工业废水处理药剂的制备方法，其特征在于，药剂中各组分的重量份数如下：羟基乙酸占 35 份，羟基亚乙基二膦酸占 25 份，聚羧酸占 30 份，三聚磷酸钠占 5 份，锌盐占5 份。
4.根据权利要求1 所述的一种工业废水处理药剂的制备方法，其特征在于，羟基乙酸占40 份，羟基亚乙基二膦酸占 20 份，聚羧酸占 30 份，三聚磷酸钠占 5 份，锌盐占5 份。
5.根据权利要求1 所述的一种工业废水处理药剂的制备方法，其特征在于，羟基乙酸占 30 份，羟基亚乙基二膦酸占 30 份，聚羧酸占 30 份，三聚磷酸钠占 5 份，锌盐占5 份。
说明书
一种工业废水处理药剂的制备方法
技术领域
本发明属于水处理的技术领域，具体而言涉及一种用于污水的工业废水处理药剂的制备方法。
背景技术
污水处理技术对节水、节能等问题具有十分重要的作用，但同时污水处理药剂的使用过程中也给环境造成一定的影响。在冷却水系统中，水温高于环境温度的各种场合下，碳酸钙等无机盐的结垢会带来严重的后果。近年来，在水处理领域中，应用碱性、不调节pH 值的水处理技术日益增长，其中添加缓蚀阻垢药剂，低磷、无磷配方的的应用越来越广泛，无磷的绿色水处理药剂已成为国内外水处理剂研究方面的热点课题。科学利用水处理药剂可有效防腐蚀和防止结垢，从而提高设备及水的利用率而达到节约水源和能源的目的。
此外，在各种水系统中，不可避免地存在各种污染源，特别是一些微生物如菌藻，可大规模繁殖蔓延，严重破坏水质，并且对存储水系统的容器产生极大的腐蚀破坏作用。
当前，环境保护已成为世界关注的问题，工业污水的排放要求严格，国家采取了相应的强制措施，寻求一种有效的污水处理剂，能够使污水处理后能达到污水排放要求，是众多企业急需解决的难题。
化学沉淀法在污水处理中广泛被采用，它是向废水中投加某些化学药剂使之与废水中污染物发生化学反应，形成难溶的固体生成物，然后进行固液分离，从而除去水中污染物的一种方法。目前在一些行业，如煤泥水、油田含油废水、印染废水、造纸废水等所采用的药剂，处理效果差、沉降速度慢，药剂费偏高，有些企业还造成设备严重腐蚀。
煤矿在生产中，产生大量的煤泥水，如不对这些水及时加以处理就会造成严重污染。现有的煤泥水处理方法多采用加药剂处理，向煤泥水中加聚合氯化铝或氯化钙与聚丙烯酰胺联用，沉淀治理。由于大量引入了氯离子，因而导致设备严重腐蚀。
油田采油厂采出水是随原油一起从油层开采出来，废水中不仅携带有原油，在高温高压的油层中还流进了地层中的各种盐类和气体，在采油过程中，又从地层中携带出许多悬浮固体，因此，油田采出水的特点是不仅COD 和油含量高，而且温度高，矿化度高。现在多采用加药沉淀过滤法处理，加药多为聚合铝，普遍存在问题是处理效果不好。
在申请号为201010591583.1的专利中，公开了一种污水处理剂，使用该处理剂处理工业废水，它包括沸石粉、膨润土，盐酸，硫酸铁，硫酸镁，高岭土;各组份之间的重量比为：1 ：0.2-0.4 ：1 ：0.05-1 ：0.3-0.4 ;沸石粉与膨润土的重量比为0.7-1-0.3-1。
并且还公开了一种污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按上述比例称取沸石粉、膨润土，盐酸，硫酸铁，硫酸镁，高岭土;
(2)将沸石粉放入高温炉中500-600 度焙烧，20 分钟，冷却至100 左右;
(3)将高温焙烧的沸石粉与膨润土，硫酸铁，硫酸镁，高岭土放入反应釜中混合搅拌均匀。
在申请号201110355989.4的专利中，废水处理药剂为Al-Fe-Mg 复合药剂，其中Al3+ 占30 ～ 40份，Fe3+ 占20 ～30份，Mg2+ 占30 ～ 40份，还有少量的Mn2+ 和锌钡白，Mn2+ 可以用MnS04，占5份 ;锌钡白占5份，Al3+可以用硫酸铝[Al2(SO4)3] 加入;Fe3+ 可以用[Fe2(S04)3] 加入;Mg2+ 可以用硫酸镁(MgSO4) 加入;锌钡白是硫化锌和硫酸钡的混合物，分子式为：ZnS+BaS04，比例为3:7。
配制方法是采用一般方法均匀混合而成。在室温下搅拌均匀(约15 分钟)全部溶解即可使用。使用温度在5℃～ 50℃。
处理污水的基本原理是将污水中的胶体破坏掉。污水中含有大量的悬浮物、乳化物等呈胶体状态存在。使用本发明的药剂可把污水中胶体表面电荷中和掉，从而破坏胶体悬浮物和乳化物等，使悬浮物快速沉淀。
该废水处理药剂适用于煤泥水、含油污水、印染废水、造纸废水、化工和城市污水等。污水中加入该药剂后，悬浮物立刻絮凝，生成的矾花大，沉淀快速，效率高，絮团强度高，疏水性能好，利于压滤。压滤后的滤饼含水率低，质量好。处理每立方污水该药剂的药剂费用仅为其他药剂费的百分之六十左右。
该药剂处理后溶液的pH 值在6.5 ～ 8.5 近似于中性，不含Cl- 离子，当处理水回用后，能有效地保护水体系中的钢结构，使其免遭腐蚀，因此每年可以减少大量的设备维修费。该废水处理药剂纯度高、无杂质、无粉尘，水溶液清澈透明。该药剂无毒性，对操作工人无影响，处理后水无二次污染等问题。
现有的水处理技术对工业废水中的重金属等有害物质进行了处理，而对于废水中除了重金属以外的有害物质并不能达到一个良好的除去效果，尤其是处理工业循环用水时存难以除尽有害物质的问题。现有废水处理中所用药剂还存在处理效果差、沉降速度慢、成本高，设备严重腐蚀等问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种高效率、低成本、适应面广、无腐蚀、无毒性的废水处理药剂。
为实现上述目的，本发明提供了一种工业废水处理药剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量准备原料：羟基乙酸 30-40份，羟基亚乙基二膦酸20-30份，聚羧酸30-40份，三聚磷酸钠5-10份，锌盐5-10份;
(2)将20-30份羟基亚乙基二膦酸缓慢地加入到30-40份羟基乙酸和30-40份聚羧酸的混合物中，加入过程中应保持混合物的温度不超过30-45℃;
(3)加入完毕后，将混合的温度缓慢升至115-125℃，并保温3-5小时，冷凝回流4-7小时;
(4)向混合物中加入5-10份三聚磷酸钠和5-10份锌盐，加热至 80-100℃，充分搅拌;
(5)通过120-140℃的过热蒸汽进行汽蒸，若混合物粘度过大，汽蒸前可加一些水;
(6)观察馏出液的pH值，为中性时，停止汽蒸;
(7)常温下冷却，在5-50℃下使用即可。
进一步地，药剂中各组分的重量百分比如下：羟基乙酸占 30份，羟基亚乙基二膦酸占 20份，聚羧酸占 30份，三聚磷酸钠占 10份，锌盐占10份。
进一步地，药剂中各组分的重量百分比如下：羟基乙酸占 35份，羟基亚乙基二膦酸占 25份，聚羧酸占 30份，三聚磷酸钠占 5份，锌盐占5份。
进一步地，羟基乙酸占40份，羟基亚乙基二膦酸占 20份，聚羧酸占 30份，三聚磷酸钠占 5份，锌盐占5份。
进一步地，羟基乙酸占 30份，羟基亚乙基二膦酸占 30份，聚羧酸占 30份，三聚磷酸钠占 5份，锌盐占5份。
本发明具有如下优点 ：
1、普适性强
该药剂处理工业废水、市政污水、生活用水和工业用水等，能有效沉淀重金属和硫化物，强力吸附水中难以降解的油类和聚合物，效果极佳。
2、沉淀及净水效果好
该药剂脱水性能和压缩性能好，沉淀快速，絮团强度高，容易澄清分层，效率高。出水质量好，可做脱水絮凝剂。
3、成本低
净化后的清水无毒、无杂质，可重复利用。药剂费用仅为其他药剂费的60份左右，能够有效地节约处理成本。
将本发明所得成品按1：600比例加入需要处理的水体中，在实际水体处理中已进行初步应用，取得良好的效果。应用本发明的成品后，对于废水中除了重金属以外的有害物质能达到一个良好的除去效果，尤其是处理工业循环用水时存难以除尽有害物质的问题。效果如下：有效去除重金属达85份以上，COD去除率达到90份以上，BOD除去率高达92份以上。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
实施例1：
一种工业废水处理药剂，该废水处理药剂是由羟基乙酸、羟基亚乙基二膦酸、聚羧酸、三聚磷酸钠和锌盐混合配制而成，其重量配比为 ：羟基乙酸占 30份，羟基亚乙基二膦酸占 20份，聚羧酸占 30份，三聚磷酸钠占 10份，锌盐占 10份。
该工业废水处理药剂的制备方法：
(1)按重量准备原料：羟基乙酸 30份，羟基亚乙基二膦酸20份，聚羧酸30份，三聚磷酸钠10份，锌盐10份;
(2)将20份羟基亚乙基二膦酸缓慢地加入到30-份羟基乙酸和30份聚羧酸的混合物中，加入过程中应保持混合物的温度不超过30℃;
(3)加入完毕后，将混合的温度缓慢升至115℃，并保温3小时，冷凝回流4小时;
(4)向混合物中加入10份三聚磷酸钠和10份锌盐，加热至 80℃，充分搅拌;
(5)通过120℃的过热蒸汽进行汽蒸，若混合物粘度过大，汽蒸前可加一些水;
(6)观察馏出液的pH值，为中性时，停止汽蒸;
(7)常温下冷却，在5-15℃下使用即可。
实施例2：
一种工业废水处理药剂，该废水处理药剂是由羟基乙酸、羟基亚乙基二膦酸、聚羧酸、三聚磷酸钠和锌盐混合配制而成，其重量配比为 ：羟基乙酸占 35份，羟基亚乙基二膦酸占 25份，聚羧酸占 30份，三聚磷酸钠占 5份，锌盐占 5份。
该工业废水处理药剂的制备方法：
(1)按重量准备原料：羟基乙酸 35份，羟基亚乙基二膦酸25份，聚羧酸30份，三聚磷酸钠5份，锌盐5份;
(2)将25份羟基亚乙基二膦酸缓慢地加入到35份羟基乙酸和30份聚羧酸的混合物中，加入过程中应保持混合物的温度不超过35℃;
(3)加入完毕后，将混合的温度缓慢升至120℃，并保温4小时，冷凝回流5小时;
(4)向混合物中加入5份三聚磷酸钠和5份锌盐，加热至 90℃，充分搅拌;
(5)通过130℃的过热蒸汽进行汽蒸，若混合物粘度过大，汽蒸前可加一些水;
(6)观察馏出液的pH值，为中性时，停止汽蒸;
(7)常温下冷却，在15-35℃下使用即可。
实施例3：
一种工业废水处理药剂，该废水处理药剂是由羟基乙酸、羟基亚乙基二膦酸、聚羧酸、三聚磷酸钠和锌盐混合配制而成，其重量配比为 ：羟基乙酸占 32份，羟基亚乙基二膦酸占 23份，聚羧酸占 33份，三聚磷酸钠占 6份，锌盐占 6份。
该工业废水处理药剂的制备方法：
(1)按重量准备原料：羟基乙酸 32份，羟基亚乙基二膦酸23份，聚羧酸33份，三聚磷酸钠6份，锌盐6份;
(2)将23份羟基亚乙基二膦酸缓慢地加入到32份羟基乙酸和33份聚羧酸的混合物中，加入过程中应保持混合物的温度不超过45℃;
(3)加入完毕后，将混合的温度缓慢升至125℃，并保温5小时，冷凝回流7小时;
(4)向混合物中加入6份三聚磷酸钠和6份锌盐，加热至100℃，充分搅拌;
(5)通过140℃的过热蒸汽进行汽蒸，若混合物粘度过大，汽蒸前可加一些水;
(6)观察馏出液的pH值，为中性时，停止汽蒸;
(7)常温下冷却，在35-50℃下使用即可。
分别针对处理前的废水和固液分离出的清水检测COD、BOD、和SS(水质中的悬浮物)，并检测总氮、总磷和氨氮含量，结果如下：
COD 和BOD 分别由初始的10000mg/L 和3590mg/L 下降到1000mg/L 和250mg/L，COD和BOD 去除率分别达到90份 和93份 ;
SS 由初始的3386mg/L 下降到280mg/L，SS 去除率达92份 ;
总氮含量由66.5mg/L 下降至20mg/L，总磷含量由11.1mg/L 下降至1.2mg/L，氨氮含量由15.6mg/L 下降至7.7mg/L。
表观效果测定：
处理前废水色度为2000 倍，处理后的清水色度小于36 倍;
相比于处理前废水，处理后的清水的恶臭气味明显减轻;
处理前废水色度为110 倍，处理后的清水色度下降到22倍;
处理前废水浊度为258NTU，处理后的清水浊度下降到36NTU。
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。