申请日2009.07.07
公开(公告)日2009.12.09
IPC分类号B01J20/10; B01J20/30; C02F1/28; C02F1/52
摘要
本发明涉及一种工业废水高效脱色处理剂及其制备方法，其主要特点是，它是海泡石和絮凝剂配制而成，并可配合助凝剂一起使用，其中，絮凝剂采用聚合氯化铝或硫酸铝或三氯化铝，助凝剂采用聚丙烯酰胺。该处理剂具有脱色效果好，絮凝沉淀速度快，处理效率高，性能可靠，操作简便，处理成本低，无二次污染等优点。
权利要求书
1、一种工业废水高效脱色处理剂，其特征在于：它是由是由下列重量百 分比的原料配制而成：海泡石50～80%、絮凝剂20～50%。
2、根据权利要求1所述的工业废水高效脱色处理剂，其特征在于：所述 絮凝剂采用聚合氯化铝或硫酸铝或三氯化铝。
3、根据权利要求1所述的工业废水高效脱色处理剂，其特征在于：所述 工业废水高效脱色处理剂中还配合使用有助凝剂，该助凝剂采用≥1200万分 子量的聚丙烯酰胺。
4、一种用于权利要求1所述工业废水高效脱色处理剂的制备方法，其特 征在于：该方法按以下步骤进行：
(1)将天然海泡石进行粉粹、过120～200目筛，制成粉末备用;
(2)将制备的海泡石粉末海泡石放入烘烤箱，在150～180℃的温度下 烘烤8～12小时备用;
(3)将步骤2烘干后的海泡石放入质量百分比浓度为5%～10%的硫酸或 盐酸中浸泡1.5～2.5小时，沥去酸液备用;
(4)将步骤3处理后的海泡石在150～180℃的温度下烘干8～12小时 备用;
(5)取絮凝剂与步骤4烘干后的海泡石按照海泡石50～80%、絮凝剂： 20～50%的重量百分比混合搅拌均匀，即制成本发明的工业废水高效脱色处理 剂粉剂;
(6)取制备的处理剂粉剂按照处理剂粉剂∶水=15～35∶1000的重量比 加水，溶解并搅拌均匀，制成处理水剂。
5、根据权利要求4所述的工业废水高效脱色处理剂的制备方法，其特征 在于：所述工业废水高效脱色处理剂的制备方法中还包括下述步骤：将所述 助凝剂-聚丙烯酰胺，按照聚丙烯酰胺∶水=1∶1000的重量比加水，溶解混 合均匀制成助凝水剂，在现场使用时与所述步骤6制备的处理水剂配合使用， 处理水剂与助凝水剂的重量配比为：处理剂水剂∶助凝剂水剂=2～9∶1。
说明书
工业废水高效脱色处理剂及其制备方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别是一种工业废水高效脱色处理剂及 其制备方法。
背景技术
工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有 随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染 物。随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染 也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。对于保护环境来说，工业 废水的处理比城市污水的处理更为重要。工业废水的处理虽然早在19世 纪末已经开始，并且在随后的半个世纪进行了大量的试验研究和生产实 践，但是由于许多工业废水成分复杂，性质多变，至今仍有一些技术问 题没有完全解决。另一方面，随着国家“节能减排”工作的深入，环保治 理力度的加大，对污水的治理要求越来越高，大部分污水的出水要求 COD<200mg/L、色度<80。用传统的生物法已经无法达到这样的排放标准。目 前常用的絮凝剂要达到这样的排放标准，药剂投放量大、成本高，企业很难 承受。另一方面，常用的絮凝剂脱色效果差，制作成本高，而且只有混凝作 用，而不具有吸附、离子交换作用，特别是对高COD、高色度的工业废水如化 工污水、制药污水、造纸黑液、印染污水等，对污染物去除率低，很难处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于处理高COD、高色度的工业污水，集吸 附、絮凝、沉淀功能于一体，既有较好的脱色效果，又能有效地降低COD浓 度的工业废水高效脱色处理剂及其制备方法。
为实现本发明的目的所采取的技术方案是：该处理剂是由下列重量百分 比的原料配制而成：海泡石：50～80%、絮凝剂：20～50%。
所述絮凝剂采用聚合氯化铝或硫酸铝或三氯化铝。
所述工业废水高效脱色处理剂中还配合使用有助凝剂，该助凝剂采用≥ 1200万分子量的聚丙烯酰胺。
本发明处理剂的制备方法按以下步骤进行：
1、将天然海泡石进行粉粹、过120～200目筛，制成粉末备用;
2、将制备的海泡石粉末海泡石放入烘烤箱，在150～180℃的温度下烘 烤8～12小时备用;
3、将步骤2烘干后的海泡石放入质量百分比浓度为5%～10%的硫酸或 盐酸中浸泡1.5～2.5小时，沥去酸液备用;
4、将步骤3处理后的海泡石在150～180℃的温度下烘干8～12小时备 用;
5、取絮凝剂与步骤4烘干后的海泡石按照海泡石50～80%、絮凝剂：20～ 50%的重量百分比混合搅拌均匀，即制成本发明的工业废水高效脱色处理剂粉 剂;
6、取制备的处理剂粉剂按照处理剂粉剂∶水=15～35∶1000的重量比加 水，溶解并搅拌均匀，制成处理水剂。
所述工业废水高效脱色处理剂的制备方法中还包括下述步骤：将所述助 凝剂-聚丙烯酰胺，按照聚丙烯酰胺∶水=1∶1000的重量比加水，溶解混合 均匀制成助凝水剂，在现场使用时与所述步骤6制备的处理水剂配合使用， 处理水剂与助凝水剂的重量配比为：处理剂水剂∶助凝剂水剂=2～9∶1。
本发明的处理剂，根据物理化学法处理污水的原理，通过所述海泡石 和絮凝剂的协同配合，既具有化学作用，又有物理作用，对污水中的有害 物质进行吸附、和絮凝分离，因而具有COD去除率高，脱色效果好等特点。 其中，海泡石为链层状水镁硅酸盐或镁铝硅酸盐矿物，主要化学成分是硅和 镁。海泡石具有大的比表面积，它的总表面积约为800～900m2/g，离子交换能 力20～45mg/100g，而且具有极强的吸附、脱色等性能。聚合氯化铝、硫酸 铝和三氯化铝均为聚合铝类絮凝剂，经水解能产生高价离子，形成各种类 型的羟基多核络合物。它们通过羰基式桥联作用，处于亚稳定状态，絮凝 体产生快，颗粒大而重，沉淀性能好，用于污水处理，具有投药量少、沉降 速度快、颗粒密实、除浊、除色效果明显等特点。聚丙烯酰胺分子量较 高，具有用量少，浮渣产量少，絮凝架桥能力强，絮体容易分离，除油 及除悬浮物效果好等特点。
按照上述方案制成的处理剂，通过海泡石、絮凝剂和助凝剂的协同配合， 既具有化学作用，又有物理作用，能够有效地对工业废水中的有害物质进 行吸附和絮凝分离，对工业废水进行脱色处理的同时，还能大大降低COD的 浓度，完成一定量的工业废水处理只需10分钟，对高浓度、高色度工业废水 进行处理，COD去除率可达到40～75%，色度达到30～100，色度去除率可达 到90%以上。与现有技术相比，具有脱色效果好、絮凝分离速度快、处理效率 高，性能可靠，操作简便，处理成本低，无二次污染等优点。
具体实施方式
本发明的工业废水高效脱色处理剂，是由发明人在长期实践经验总结的 基础上，并结合工业废水的物理化学性质和基础原理，通过大量的实验研究 所得，海泡石和絮凝剂原料在下列重量百分比配比范围内，对工业废水均能 收到较好的处理效果：海泡石：50～80%、絮凝剂：20～50%。其中，絮凝剂 可采用聚合氯化铝或硫酸铝，也可采用三氯化铝。为了加速工业废水中有害 物质的絮凝沉淀速度，该处理剂中还可配合少量的助凝剂一起使用，助凝剂 可采用聚丙烯酰胺，最好是采用≥1200万分子量的聚丙烯酰胺。下面结合实 施例进一步说明。
实施例1：本发明的工业废水高效脱色处理剂，其各组分的重量份配比可 以是海泡石：80%、絮凝剂：20%，其中絮凝剂可采用聚合氯化铝、硫酸铝和 三氯化铝中的任意一种。
该处理剂的制备可按以下方法进行：
先将天然海泡石进行粉粹，过120～200目筛制成粉末，再放入烘烤箱， 在150℃的温度下烘烤12小时后，放入质量百分比浓度为5%的硫酸或盐酸中 浸泡2.5小时，沥去酸液，在150℃的温度下进行再次烘干12小时。然后， 按所述配比分别取絮凝剂和二次烘干后的海泡石，混合搅拌均匀制成脱色处 理剂粉剂，其中，絮凝剂可采用聚合氯化铝、硫酸铝和三氯化铝中的任意一 种。
本发明的处理剂在使用时，可称取制备的处理剂粉剂按照处理剂粉剂∶ 水=15∶1000的重量比加水，溶解并搅拌均匀，制成处理剂水剂。其用量为 每吨污水加处理剂水剂100～200kg，絮凝沉淀0.5小时，上清液即可排放或 回用。在进行污水处理时，如果加入助凝剂配合使用，絮凝及其沉淀分离速 度会更快，其方法是用≥1200万分子量的聚丙烯酰胺按照聚丙烯酰胺∶水=1 ∶1000的重量比加水，溶解混合均匀制成助凝剂水剂。在进行污水处理时， 先加入处理剂水剂后，再按每吨污水加入50～100kg助凝剂水剂即可，处理 剂水剂∶助凝剂水剂=2～9∶1。
实施例2：本发明的工业废水高效脱色处理剂，其各组分的重量份配比可 以是海泡石：65%、絮凝剂：35%，其中，絮凝剂可采用聚合氯化铝、硫酸铝 和三氯化铝中的任意一种。
该处理剂的制备方法与实施例1基本相同，其区别在于：第一次烘干温 度为180℃，烘干时间为8小时;第一次烘干后的海泡石放入质量百分比浓度 为10%的硫酸或盐酸中浸泡1.5小时，二次烘干温度为180℃，烘干时间为8 小时;制备处理剂水剂时，处理剂粉剂和水的重量配比为：处理剂粉剂∶水 =25∶1000。
实施例3：本发明的工业废水高效脱色处理剂，其各组分的重量份配比可 以是海泡石：50%、絮凝剂：50%，其中，絮凝剂可采用聚合氯化铝、硫酸铝 和三氯化铝中的任意一种。
该处理剂的制备方法与实施例1基本相同，其区别在于：第一次烘干温 度为170℃，烘干时间为10小时;第一次烘干后的海泡石放入质量百分比浓 度为8%的硫酸或盐酸中浸泡2小时，二次烘干温度为160℃，烘干时间为10 小时;制备处理剂水剂时，处理剂粉剂和水的重量配比为：处理剂粉剂∶水 =35∶1000。
试验例1：
普康药业有限公司在氯洁酶素产品生产过程中废水排放总量不大，但是 它是高浓度(CODCr含量为35000～37000mg/L)、难降解的浅白色透明污水。 采用曝气法、吸附法、膜分离法、气浮法、厌氧生化处理、好氧生化处理都 无法处理氯洁酶素污水。属于对人蓄高毒、气味难闻、污染严重、非常难处 理、非常难降解的一种污水。经过铁屑腐蚀电池反应器中处理后，CODCr达到 19800mg/L，PH值为7，然后用本发明的处理剂进行处理，其方法是：
絮凝剂采用聚合氯化铝，按所述方法制成处理剂粉剂，再按处理剂粉剂 ∶水=35∶1000的重量比加水溶解，制成处理剂水剂。按1吨污水加处理剂 水剂200kg混合后，再按每吨污水加入100kg助凝剂水剂，絮凝沉淀0.5小 时，便可取上清液排放或回用。对处理后的污水经化验，其上清液的CODCr 含量为9600mg/L，COD去除率为51.5%，PH值为7。
试验例2：吉翔纺织原料有限公司生产排放的短绒棉稀黑液经过铁屑腐蚀 电池反应器中处理，CODCr为3100mg/L，色度为1200，PH值为7，然后 用本发明的处理剂进行处理，其方法是：
絮凝剂采用聚合氯化铝，按所述方法制成处理剂粉剂，再按处理剂粉剂 ∶水=25∶1000的重量比加水溶解，制成处理剂水剂。按照1吨污水加处理 剂水剂100kg混合后，再按每吨污水加入20kg助凝剂水剂，絮凝沉淀0.5小 时，即可取上清液排放或回用。处理后的污水经化验，其上清液的CODCr的 含量为1200mg/L，COD去除率为61%，色度为70，色度去除率94%，PH值 为7。
试验例3：南阳市酒精厂生产废水的水质：CODCr 1009mg/L;色度600; PH 8。用本发明的处理剂进行处理，其方法是：
絮凝剂采用聚合氯化铝，按所述方法制成处理剂粉剂，再按处理剂粉剂 ∶水=15∶1000的重量比加水溶解，制成处理剂水剂。按1吨污水加处理剂 水剂90kg混合后，再按每吨污水加入10kg助凝剂水剂，絮凝沉淀0.5小时， 即可取上清液排放或回用。处理后的污水经化验，其上清液的CODCr含量为 522mg/L，CODCr去除率为48%，色度为30，色度去除率为95%，PH值为8。