申请日2008.11.28
公开(公告)日2010.08.18
IPC分类号C02F1/52
摘要
本发明公开了一种CTMP废水脱色絮凝剂的合成方法。该方法先将碳酸钙和三氧化二铝混匀后，在1000-1300℃温度下煅烧反应2～3小时;然后按每克煅烧产物加入盐酸溶液14～18mL，在水浴加热沸腾条件下加入铁盐溶液，每克煅烧产物加入铁盐溶液0.4-0.7mL，铁盐为市售分析纯FeCl3.6H2O试剂，配制成质量百分比为55-65%的水溶液，反应1-2小时后，冷却熟化24小时以上，取上清液得到高效脱色絮凝剂。本发明获得的高效CTMP废水脱色絮凝剂用于CTMP废水处理，在6mL/100mL废水用量条件下，可将废水色度由18700CU降至国家污水综合排放二级标准规定的80CU以下，脱色效果非常明显。
翻译权利要求书
1.一种化学热磨机械浆废水脱色絮凝剂的合成方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将碳酸钙和三氧化二铝混匀后，在1000-1300℃温度下煅烧反应2～3小时;碳酸钙和三氧化二铝均为市售分析纯试剂，其质量配比为：1∶1～1∶2;
(2)按每克步骤(1)获得的煅烧产物加入盐酸溶液14～18mL，所述盐酸溶液为市售分析纯试剂盐酸按与水的质量比为1∶1～2∶1配制而成;在水浴加热沸腾条件下加入铁盐溶液，每克步骤(1)获得的煅烧产物加入铁盐溶液0.4-0.7mL，所述铁盐为市售分析纯FeCl3.6H2O试剂，配制成质量百分比为55-65%的水溶液，反应1-2小时后，冷却熟化24小时以上，取上清液得到脱色絮凝剂。
2.根据权利要求1的化学热磨机械浆废水脱色絮凝剂的合成方法，其特征在于：所述步骤(1)中碳酸钙和三氧化二铝质量配比为：1∶1或1∶2。
3.根据权利要求1的化学热磨机械浆废水脱色絮凝剂的合成方法，其特征在于：所述步骤(1)中煅烧反应温度为1100-1200℃。
4.根据权利要求1的化学热磨机械浆废水脱色絮凝剂的合成方法，其特征在于：所述步骤(1)中煅烧反应时间为2.5～3小时。
5.根据权利要求1的化学热磨机械浆废水脱色絮凝剂的合成方法，其特征在于：所述步骤(2)中盐酸溶液的加入量为每克步骤(1)获得的煅烧产物加入盐酸溶液15～16mL。
6.根据权利要求1的化学热磨机械浆废水脱色絮凝剂的合成方法，其特征在于：所述步骤(2)中铁盐溶液加入量为每克步骤(1)获得的煅烧产物加入铁盐溶液0.5-0.6mL。
说明书
一种化学热磨机械浆废水脱色絮凝剂的合成方法
技术领域
本发明涉及一种CTMP废水高效脱色絮凝剂的合成方法，本发明获得的高效CTMP废水脱色絮凝剂用于CTMP废水处理，在适宜的用量条件下，可将废水色度由18700CU降至国家污水综合排放二级标准规定的80CU以下。
背景技术
脱色絮凝是利用絮凝剂絮凝废水中的成色物质沉淀而进行脱色，其作用机理可认为依靠中和粒子上的电荷或架桥作用而使粒子沉降。目前用于处理工业废水的脱色絮凝剂主要有两大类：第一类为无机混凝剂，无机混凝剂包括金属盐类和无机高分子絮凝剂。广泛使用的金属盐类有铝盐和铁盐;无机高分子絮凝剂是在传统的金属盐絮凝剂的基础上发展起来的一类新型水处理药剂，无机絮凝剂具有适应性强、相对价廉受到了迅速发展和广泛应用。近年来对无机-有机复合絮凝剂的研究是一大热点。第二类为有机絮凝剂，有机高分子絮凝剂一般是水溶性的线性聚合物，分子呈链状，由大量的链节组成，同无机高分子相比，具有用量少、絮凝速度快，受共存盐类、pH值及温度的影响小，生成污泥量少等优点，目前有机高分子絮凝剂主要有人工合成和天然两大类，在合成的有机高分子絮凝剂中聚丙烯酰胺(PAM)的应用最多，它有非离子型、阳离子型和阴离子型三种。天然高分子絮凝剂目前主要的品种有：改性阳离子淀粉的衍生物、木质素衍生物和甲壳素衍生物等。人工合成的高分子絮凝剂由于聚丙烯酰胺的单体有神经毒性和“三致”效应，具有一定毒性，而天然有机高分子絮凝剂的作用针对性还有待进一步研究，无机絮凝剂絮凝效果好、价格低的优点，使得无机高分子絮凝剂已呈现出水处理主流药剂的发展趋势。
中国发明专利CN1623922公布了一种由聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸镁与聚二甲基二烯丙基氯化铵复配而成的新型水处理脱色絮凝剂;具有高效的脱色、除浊功能，安全可靠，适于广泛的水处理工程;它适用于处理高COD、高色度的染料废水。中国发明专利CN101254970公布了一种高效脱色絮凝剂的制备方法，在催化剂的作用下，将木质素、双氰胺和部分甲醛在一定条件下进行初步缩聚反应，待反应放热稳定后，再加入部分甲醛，控制温度在65-95℃，保温2-6h后得到产品，适用于染料、印染及制浆造纸工业等高色度废水的深度处理，脱色率可达95%以上。但是上述专利技术合成过程中都使用了具有一定毒性的有机物。
造纸行业是我国的支柱产业，2007年我国纸和纸板总产量为6700万吨，仅次于美国，居世界第二位。同时，我国又是森林资源比较匮乏的国家，因而具有得率高、投资省、纸浆强度好等优点的CTMP(化学热磨机械浆)制浆技术已成为当今制浆造纸工业发展的重要趋势。一些研究表明，桉木在CTMP技术制浆后，木片中的绝大部分酚类、碱溶性低分子木素、有机酸、糖类等都溶在废液里，这些多酚类物质和碱可溶的木素都是发色物质，使得废水的颜色很深，严重影响接纳水体的美观，影响太阳光的透射而妨碍水生生物的生长繁殖，废水的脱色达标处理成为了制约CTMP制浆技术发展的一大瓶颈。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可明显改善废水的可生化性能，脱色效果非常明显的CTMP废水的高效脱色絮凝剂。
为达到上述目的，本发明采用的以下的技术方案：
一种CTMP废水脱色絮凝剂的合成方法，包括如下步骤：
(1)将碳酸钙和三氧化二铝混匀后，在1000-1300℃温度下煅烧反应2～3小时;碳酸钙和三氧化二铝均为市售分析纯试剂，其质量配比为：1：1～1：2;
(2)按每克步骤(1)获得的煅烧产物加入盐酸溶液14～18mL，所述盐酸溶液为市售分析纯试剂盐酸按与水的质量比为1：1～2：1配制而成;在水浴加热沸腾条件下加入铁盐溶液，每克步骤(1)获得的煅烧产物加入铁盐溶液0.4-0.7mL，所述铁盐为市售分析纯FeCl3.6H2O试剂，配制成质量百分比为55-65%的水溶液，反应1-2小时后，冷却熟化24小时以上，取上清液得到高效脱色絮凝剂。
为了进一步实现本发明的目的，所述步骤(1)中碳酸钙和三氧化二铝质量配比优选为：1：1或2：1。
所述步骤(1)中煅烧反应温度优选为1100-1200℃。
所述步骤(1)中煅烧反应时间优选为2.5～3小时。
所述步骤(2)中盐酸溶液的加入量优选为每克步骤(1)获得的煅烧产物加入盐酸溶液15～16mL。
所述步骤(2)中铁盐溶液加入量优选为每克步骤(1)获得的煅烧产物加入铁盐溶液0.5-0.6mL。
本发明与现有的脱色絮凝剂技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明获得的高效脱色絮凝剂用于CTMP废水处理，可直接对废水进行脱色絮凝处理(无需调节废水pH值)，在6mL/100mL废水用量条件下，可将废水色度由10000CU以上迅速降至国家污水综合排放二级标准规定的80CU以下，脱色效果非常明显。
2、本发明获得的高效脱色絮凝剂主要针对废水中的木质素作用，木质素作为一种结构相对稳定的大分子物质，可生化降解性能不高，其有效去除可明显改善废水的可生化性能，对提高CTMP废水后续生化处理效果具有很重要的作用。