本發(fā)明涉及印染廢水的凈化處理劑,尤其涉及印染廢水的復(fù)合型絮凝處理劑。
背景技術(shù):
伴隨著紡織行業(yè)的發(fā)展和壯大,紡織物的印染廢水年排放量也高達(dá)幾十億噸,印染廢水具有高色度、有機(jī)成分復(fù)雜和微生物降解程度低的特點(diǎn),給水凈化處理帶來了很多困難。其中,絮凝法是印染廢水的脫色凈化處理一種較為常用的方法手段,但現(xiàn)有的絮凝方法在凈化率、特別是凈化效率上不理想,一直是印染廢水凈化排放處理的難題,需要迫切研究解決。
絮凝劑主要包括無機(jī)絮凝劑與有機(jī)絮凝劑。無機(jī)高分子絮凝劑主要由聚合鋁、鐵鹽化合物組成,無機(jī)高分子絮凝劑存在處理工藝成本高、脫色效果差以及殘留的鋁離子和鐵離子會形成二次污染的技術(shù)問題;有機(jī)絮凝劑是指能產(chǎn)生絮凝作用的天然或人工合成的有機(jī)分子物質(zhì),單一使用有機(jī)高分子作為絮凝劑因鏈結(jié)性能較差、顆粒松散,導(dǎo)致實現(xiàn)使用時有脫色率差和不易凝結(jié)沉降的技術(shù)缺陷。其中如殼聚糖或改性淀粉等材料,雖具有良好的生態(tài)性能,但在室溫中因溶解性差、凝結(jié)效果不理想,因此,將兩種絮凝劑進(jìn)行改性后再復(fù)配的技術(shù)探索成為目前的技術(shù)攻關(guān)熱點(diǎn)。如,專利公開技術(shù)中的cn102604116a就是一種以改性淀粉和殼聚糖為原料、硝酸鈰銨為引發(fā)劑,合成改性淀粉-殼聚糖共聚物絮凝劑。其技術(shù)方案雖具有脫色率高、環(huán)保、對重金屬離子具有較好的吸附效果等技術(shù)優(yōu)點(diǎn),但存在有制造成本高、沉降速率慢、難以滿足工業(yè)規(guī)?;瘧?yīng)用的技術(shù)不足。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明申請的發(fā)明目的在于提供一種絮凝凈化印染廢水以及污染物主要以離子型存在的污水凈化的印染廢水凈化絮凝劑和其印染廢水凈化應(yīng)用,本絮凝劑是一種全面環(huán)境友好型復(fù)合型絮凝劑,具有優(yōu)秀的脫色凈化特點(diǎn),尤其是實現(xiàn)了快速脫色、具有高凈化效率的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。
本專利申請?zhí)峁┑挠∪緩U水凈化絮凝劑,包括以下粉未化組分的混合物:n-羧乙基殼聚糖、陽離子淀粉和膨潤土,各組分的用量為:n-羧乙基殼聚糖與陽離子淀粉的質(zhì)量比為2:(3~4),膨潤土與n-羧乙基殼聚糖的質(zhì)量比為5:(1~4)。
本專利申請還提供了應(yīng)用所述的印染廢水凈化絮凝劑的印染廢水的凈化應(yīng)用,每升濃度為50mg/l的印染廢水中投加2~4g印染廢水凈化絮凝劑,攪拌不低于6分鐘、沉降,獲得凈化的上清液。
本發(fā)明公開的印染廢水凈化絮凝劑和其印染廢水凈化應(yīng)用技術(shù)方案,其突顯出的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是:
1、本印染廢水凈化絮凝劑的組分均具有天然可降解、無毒特性,且材料價格低廉,在廢水中形成物理吸附能力強(qiáng)的凈化絮凝體系,實驗證明,其具有脫色率高、凝結(jié)沉降速度快的優(yōu)點(diǎn),解決了現(xiàn)有絮凝凈化產(chǎn)品脫色能力不理想、凝結(jié)沉降緩慢、廢水凈化效率低下,導(dǎo)致廢水凈化進(jìn)度難以滿足實際工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模需求的技術(shù)問題;
2、本技術(shù)方案中,陽離子淀粉與n-羧乙基殼聚糖因正、負(fù)極性相互吸著、形成彌漫于水體中的大的絮凝體,而膨潤土在其中的插層與負(fù)載架橋參與,形成了體積更為龐大的絮凝體,該絮凝體對染料的物理吸附作用更為強(qiáng)大,使眾多被咐附的染料粒子間形成吸附鏈橋,本陽離子淀粉/n-羧乙基殼聚糖/膨潤土復(fù)合式絮凝劑加速了對染料的凝聚,并快速沉降,達(dá)到快速脫色的技術(shù)目的,是一種適用于各種印染廢水的滿足工業(yè)化規(guī)模廢水的凈化處理劑;
3、本技術(shù)方案的印染廢水凈化絮凝劑與現(xiàn)有凈化相比,現(xiàn)有技術(shù)的凈化成分投加至預(yù)處理污水后還需多道工藝處理步驟,而本申請的技術(shù)方案,凈化操作極為簡單,僅需要攪拌、再稍作沉降,而且能夠廣泛的適用于各類型染料污水和含有離子型污染物的污水凈化處理上,混合至廢水中僅約十分鐘,其脫色率就可達(dá)90%以上。
具體實施方式
實施例1
本印染廢水凈化絮凝劑的混合組分包括n-羧乙基殼聚糖、陽離子淀粉和膨潤土,其中,
膨潤土,最好為提純處理的膨潤土,其提純方法為:將鈉基膨潤土加入質(zhì)量為膨潤土20倍的水中攪拌1小時,呈膨潤土懸浮液,靜置分層后,除去上清液,余下的經(jīng)干燥、研磨、200目篩選得到;
n-羧乙基殼聚糖,可以采用現(xiàn)有n-羧乙基殼聚糖制備方法來制備,本申請拋磚引玉記載一份n-羧乙基殼聚糖的制備方法,但本專利申請涉及的n-羧乙基殼聚糖不限于該制備方法獲得:將殼聚糖溶于質(zhì)量濃度為1.5%的丙烯酸溶液中,制備濃度為10%的殼聚糖溶液,攪拌升溫至55℃并保持24h,其后向上述溶液中加入氫氧化鈉,將溶液的ph值調(diào)節(jié)為10-12,將上述溶液倒入丙酮溶液中進(jìn)行沉淀,再通過透析膜進(jìn)行透析,最后經(jīng)過冷凍干燥、粉碎,由100目篩篩選,得到取代度不低于0.3的n-羧乙基殼聚糖;
陽離子淀粉為市售的陽離子醚化淀粉,取代度為0.15,經(jīng)干燥、研磨,由200目篩篩選、備用。
將上述處理后的膨潤土、n-羧乙基殼聚糖和陽離子淀粉按照5:2:3質(zhì)量比混合,取2g投加到濃度為50mg/l、體積為1l的下表所列的各種類型染料廢水中,用鹽酸將廢水的ph調(diào)節(jié)至5,攪拌30分鐘、再沉降不少于6分鐘,取上清液測定上清液的液吸光度,并計算其對各種類型染料的去除率,其結(jié)果見表1:
實施例2
混合組分與實施例1相同
將上述處理后的膨潤土、n-羧乙基殼聚糖和陽離子淀粉按照5:4:6質(zhì)量比混合,取3g投加到濃度為50mg/l、體積為1l的下表所列的各種類型染料廢水中,用鹽酸將廢水的ph調(diào)節(jié)至6,攪拌30分鐘、再沉降不少于6分鐘,取上清液測定上清液的液吸光度,并計算其對各種類型染料的去除率,其結(jié)果見表2:
實施例3
混合組分與實施例1相同
將上述處理后的膨潤土、n-羧乙基殼聚糖和陽離子淀粉按照5:1:2質(zhì)量比混合,取4g投加到濃度為50mg/l、體積為1l的下表所列的各種類型染料廢水中,用鹽酸將廢水的ph調(diào)節(jié)至7,攪拌30分鐘、再沉降不少于6分鐘,取上清液測定上清液的液吸光度,并計算其對各種類型染料的去除率,其結(jié)果見表3:
實施例4
混合組分與實施例1相同
將上述處理后的膨潤土、n-羧乙基殼聚糖和陽離子淀粉按照5:4:6質(zhì)量比混合,取3.5g投加到濃度為50mg/l、體積為1l的下表所列的各種類型染料廢水中,用鹽酸將廢水的ph調(diào)節(jié)至10,攪拌30分鐘、再沉降不少于6分鐘,取上清液測定上清液的液吸光度,并計算其對各種類型染料的去除率,其結(jié)果見表4:
表5為在相同處理條件下,對活性紅x-3b染料廢水,其濃度為50mg/l,絮凝劑用量為2g/l,攪拌速率300r/min,攪拌時間5min、靜置時間分別為30min與4h,本申請的絮凝劑與現(xiàn)有的各類絮凝劑的廢水凈化處理效果比較數(shù)據(jù)表:
由表5的實際測試數(shù)據(jù)可知,本申請公開的陽離子淀粉/n-羧乙基殼聚糖/膨潤土的復(fù)合型絮凝劑與單一的膨潤土、n-羧乙基殼聚糖、陽離子淀粉相比,具有優(yōu)異的脫色能力和快速沉降澄清能力。本技術(shù)方案的絮凝劑在靜置僅為10min,其脫色率就可達(dá)93%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的聚鋁與聚鐵無機(jī)催化劑,實測也表明沉降時間的延長,本絮凝劑對染液的脫色率幾乎不變,說明本絮凝劑在印染廢水中具有凈化沉降速率快的技術(shù)優(yōu)點(diǎn);另外,本專利申請?zhí)峁┑男跄齽┛蓮V泛用于含有離子型污水雜質(zhì)的凈化處理,具有操作方法簡單、價格低、無二次污染、適應(yīng)范圍廣的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。