CN112429793A - 一种脱硫废水处理一体化药剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脱硫废水处理一体化药剂及其制备方法,属于污水处理技术领域。本发明公开的一种脱硫废水处理一体化药剂,按重量百分比计,由以下组分组成:矿物吸附剂50‑70%,絮凝剂10‑20%,混凝剂10‑20%,螯合剂10‑20%;其制备方法为:将矿物吸附剂与絮凝剂、混凝剂和螯合剂按照比例混合,粉碎,过筛。本发明公开的脱硫废水一体化药剂具有多效合一的特点,兼具高效吸附与混凝沉淀的效果,对废水的处理效果优异,不仅能降低废水中的悬浮物含量,还对化学需氧量(COD)、氟化物、重金属等有害物质具有较高的去除效果,不仅可用于脱硫废水的处理,还可用于多种废水的处理。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,更具体的说是涉及一种脱硫废水处理一体化药剂及其制备方法。
背景技术
石灰石-石膏湿法脱硫工艺是当前占比高达85%的主流烟气脱硫工艺,在湿法脱硫过程中,吸收塔浆液不断积累重金属元素、Cl-和一些悬浮颗粒物等,需要定期外排一部分脱硫废水。这部分脱硫废水水量虽然很小,但其毒害强,常规处理方法难以稳定达标排放。
当前环保政策开始要求实现脱硫废水零排放处理,但脱硫废水具有以下特点:钙镁含量高,硫酸钙处于介稳状态,过饱和度超过200%,具有严重的结垢倾向;离子组成复杂,杂盐,结晶盐属于危废;水质波动大,难以调控。
目前脱硫废水常见的处理工艺是三联箱工艺,所用药剂主要有石灰、有机硫、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、硫酸等,该工艺所用药剂种类繁多,且整个工艺串联,常常一个模块加药不及时就会导致整个***出水不达标。
因此,提供一种脱硫废水处理一体化药剂及其制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种脱硫废水处理一体化药剂及其制备方法,该一体化药剂在处理废水时只投加一种药剂,可同时去除多种污染物,具有安全可靠,处理效果优异的特点。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种脱硫废水处理一体化药剂,按重量百分比计,由以下组分组成:矿物吸附剂50-70%,絮凝剂10-20%,混凝剂10-20%,螯合剂10-20%。
进一步,所述矿物吸附剂由改性硅藻土和改性海泡石按1~2:1的比例组成。
进一步,所述改性硅藻土的制备方法如下:
(1)超声酸浸:将硅藻土置于浓度为1-2mol/L的酸中超声处理25min;所述酸为:盐酸水溶液、柠檬酸水溶液、乙酸水溶液;
(2)烘干:将超声处理后的硅藻土置于100℃烘箱中烘干;
(3)热改性:将烘干后的硅藻土放入350℃马弗炉中煅烧3h;
(4)酸改性:将热改性后的硅藻土置于浓度为0.2-1mol/L的酸中浸泡12h;所述酸为:柠檬酸水溶液、酒石酸水溶液、聚丙烯酸水溶液;
(5)将酸改性后的硅藻土进行水洗、抽滤、烘干,得到改性硅藻土。
进一步,所述改性海泡石的制备方法如下:
(1)将海泡石溶于盐酸中,室温下搅拌15h,水洗至中性;
(2)将洗至中性的海泡石于250℃马弗炉中处理5h,再与高锰酸钾水溶液混合,在100℃下搅拌5h;
(3)加入浓盐酸,继续搅拌60min,静止后清洗沉淀,在500℃条件下处理60min,得改性海泡石。
进一步,所述絮凝剂为聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂,具体为阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、两性聚丙烯酰胺中的至少一种。
进一步,所述混凝剂为聚铝或聚铁一类混凝剂,具体为聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铝铁中的至少一种。
进一步,所述螯合剂为一种水溶性的络合物,具体为二硫代氨基甲酸钠、黄原酸酯、三硫代碳酸钠中的至少一种。
进一步,一种脱硫废水处理一体化药剂的制备方法,具体步骤如下:按比例称取矿物吸附剂、絮凝剂、混凝剂、螯合剂,混合,粉碎,过100-150目筛,得一体化药剂粉末。
矿物吸附剂由改性硅藻土和改性海泡石组成,为多孔吸附材料,可以针对重金属、化学需氧量(COD)、氨氮、氟化物具有吸附去除作用。其中两者的质量比为1~2:1。絮凝剂主要是聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂,混凝剂为聚铝或聚铁一类混凝剂,主要对废水中的悬浮物起到絮凝沉降的作用。其中螯合剂主要是一种水溶性的络合物,可以和重金属形成稳定的络合物沉淀而达到去除重金属的目的。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种脱硫废水处理一体化药剂及其制备方法,该一体化药剂在处理废水时只投加一种药剂,可同时去除多种污染物,具有安全可靠,处理效果优异的特点;药剂使用时采用干粉投加的方式加药,无需配成水溶液,并且加药量低;同时可针对不同废水污染物含量进行定制化药剂服务;药剂呈中性,不会对处理后废水的pH产生太大的波动。该脱硫废水一体化药剂具有多效合一的特点,兼具高效吸附与混凝沉淀的效果,对废水的处理效果优异,不仅能降低废水中的悬浮物含量,还对化学需氧量(COD)、氟化物、重金属等有害物质具有较高的去除效果,不仅可用于脱硫废水的处理,还可用于多种废水的处理领域。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
实施例1
一种脱硫废水处理一体化药剂,按重量百分比计,包括:矿物吸附剂58.35%,阴离子聚丙烯酰胺10.03%,聚合氯化铝15.09%,二硫代氨基甲酸钠16.53%。矿物吸附剂由质量比为2:1的改性硅藻土和改性海泡石组成。按比例称取各物质,混合,粉碎,过100目筛,得一体化药剂粉末。
改性硅藻土的制备方法如下:
(1)超声酸浸:将硅藻土置于浓度为1mol/L的酸中超声处理25min;所述酸为:盐酸水溶液、柠檬酸水溶液、乙酸水溶液;
(2)烘干:将超声处理后的硅藻土置于100℃烘箱中烘干;
(3)热改性:将烘干后的硅藻土放入350℃马弗炉中煅烧3h;
(4)酸改性:将热改性后的硅藻土置于浓度为0.2mol/L的酸中浸泡12h;所述酸为:柠檬酸水溶液、酒石酸水溶液、聚丙烯酸水溶液;
(5)将酸改性后的硅藻土进行水洗、抽滤、烘干,得到改性硅藻土。
改性海泡石的制备方法如下:
(1)将海泡石溶于盐酸中,室温下搅拌15h,水洗至中性;
(2)将洗至中性的海泡石于250℃马弗炉中处理5h,再与高锰酸钾水溶液混合,在100℃下搅拌5h;
(3)加入浓盐酸,继续搅拌60min,静止后清洗沉淀,在500℃条件下处理60min,得改性海泡石。
实施例2
一种脱硫废水处理一体化药剂,按重量百分比计,包括:矿物吸附剂65.74%,阳离子聚丙烯酰胺10.73%,聚合硫酸铁13.42%,黄原酸酯10.11%。矿物吸附剂由质量比为2:1的改性硅藻土和改性海泡石组成。按比例称取各物质,混合,粉碎,过150目筛,得一体化药剂粉末。
改性硅藻土的制备方法如下:
(1)超声酸浸:将硅藻土置于浓度为1.5mol/L的酸中超声处理25min;所述酸为:盐酸水溶液、柠檬酸水溶液、乙酸水溶液;
(2)烘干:将超声处理后的硅藻土置于100℃烘箱中烘干;
(3)热改性:将烘干后的硅藻土放入350℃马弗炉中煅烧3h;
(4)酸改性:将热改性后的硅藻土置于浓度为0.5mol/L的酸中浸泡12h;所述酸为:柠檬酸水溶液、酒石酸水溶液、聚丙烯酸水溶液;
(5)将酸改性后的硅藻土进行水洗、抽滤、烘干,得到改性硅藻土。
改性海泡石的制备方法如下:
(1)将海泡石溶于盐酸中,室温下搅拌15h,水洗至中性;
(2)将洗至中性的海泡石于250℃马弗炉中处理5h,再与高锰酸钾水溶液混合,在100℃下搅拌5h;
(3)加入浓盐酸,继续搅拌60min,静止后清洗沉淀,在500℃条件下处理60min,得改性海泡石。
实施例3
一种脱硫废水处理一体化药剂,按重量百分比计,包括:矿物吸附剂65.74%,非离子聚丙烯酰胺10.73%,聚合氯化铝铁13.42%,三硫代碳酸钠10.11%。矿物吸附剂由质量比为1:1的改性硅藻土和改性海泡石组成。按比例称取各物质,混合,粉碎,过100目筛,得一体化药剂粉末。
改性硅藻土的制备方法如下:
(1)超声酸浸:将硅藻土置于浓度为2mol/L的酸中超声处理25min;所述酸为:盐酸水溶液、柠檬酸水溶液、乙酸水溶液;
(2)烘干:将超声处理后的硅藻土置于100℃烘箱中烘干;
(3)热改性:将烘干后的硅藻土放入350℃马弗炉中煅烧3h;
(4)酸改性:将热改性后的硅藻土置于浓度为1mol/L的酸中浸泡12h;所述酸为:柠檬酸水溶液、酒石酸水溶液、聚丙烯酸水溶液;
(5)将酸改性后的硅藻土进行水洗、抽滤、烘干,得到改性硅藻土。
改性海泡石的制备方法如下:
(1)将海泡石溶于盐酸中,室温下搅拌15h,水洗至中性;
(2)将洗至中性的海泡石于250℃马弗炉中处理5h,再与高锰酸钾水溶液混合,在100℃下搅拌5h;
(3)加入浓盐酸,继续搅拌60min,静止后清洗沉淀,在500℃条件下处理60min,得改性海泡石。
实施例4
一种脱硫废水处理一体化药剂,按重量百分比计,包括:矿物吸附剂52.65%,阴离子聚丙烯酰胺15.73%,聚合氯化铝15.09%,二硫代氨基甲酸钠16.53%。矿物吸附剂由质量比为2:1的改性硅藻土和改性海泡石组成。按比例称取各物质,混合,粉碎,过100目筛,得一体化药剂粉末。
改性硅藻土的制备方法如下:
(1)超声酸浸:将硅藻土置于浓度为1mol/L的酸中超声处理25min;所述酸为:盐酸水溶液、柠檬酸水溶液、乙酸水溶液;
(2)烘干:将超声处理后的硅藻土置于100℃烘箱中烘干;
(3)热改性:将烘干后的硅藻土放入350℃马弗炉中煅烧3h;
(4)酸改性:将热改性后的硅藻土置于浓度为0.2mol/L的酸中浸泡12h;所述酸为:柠檬酸水溶液、酒石酸水溶液、聚丙烯酸水溶液;
(5)将酸改性后的硅藻土进行水洗、抽滤、烘干,得到改性硅藻土。
改性海泡石的制备方法如下:
(1)将海泡石溶于盐酸中,室温下搅拌15h,水洗至中性;
(2)将洗至中性的海泡石于250℃马弗炉中处理5h,再与高锰酸钾水溶液混合,在100℃下搅拌5h;
(3)加入浓盐酸,继续搅拌60min,静止后清洗沉淀,在500℃条件下处理60min,得改性海泡石。
对比例1
一种脱硫废水处理一体化药剂,按重量百分比计,包括:矿物吸附剂65.74%,非离子聚丙烯酰胺10.73%,聚合氯化铝铁13.42%,三硫代碳酸钠10.11%。矿物吸附剂由质量比为2:1的未改性硅藻土和未改性海泡石组成。按比例称取各物质,混合,粉碎,过100目筛,得一体化药剂粉末。
为了验证上述本发明制备得到的脱硫废水一体化药剂处理能力,将本发明实施例1~3和对比例1制备得到的处理药剂用于脱硫废水的处理,废水采自某电厂脱硫废水,含有较高浓度的悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、氟化物以及含镉、铬、砷、铅等一种或几种重金属废水。
根据上述要求:对悬浮物含量为65425mg/L、COD含量为620mg/L、氟化物含量为109mg/L以及重金属含量为7.09mg/L废水按400毫克/升的量加入实施例1~3和对比例1制备得到的处理药剂,室温条件下按照300-500转/分持续搅拌5-10min。计算脱硫废水一体化药剂对废水中污染物的去除效果,结果见表1。
表1脱硫废水一体化药剂对废水中污染物的去除效果
由表1可知,本发明实施例1-3制备的脱硫废水一体化药剂具有高效的净化能力,对悬浮物的去除率达到99%以上,COD的去除达到45%以上,氟化物的去除达到65%以上,重金属的去除达到85%以上。对污水的处理效果好,操作简单,反应时间短,效率高。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种脱硫废水处理一体化药剂,其特征在于,按重量百分比计,由以下组分组成:矿物吸附剂50-70%,絮凝剂10-20%,混凝剂10-20%,螯合剂10-20%。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫废水处理一体化药剂,其特征在于,所述矿物吸附剂由改性硅藻土和改性海泡石按1~2:1的比例组成。
3.根据权利要求2所述的一种脱硫废水处理一体化药剂,其特征在于,所述改性硅藻土的制备方法如下:
(1)超声酸浸:将硅藻土置于浓度为1-2mol/L的酸中超声处理25min;所述酸为:盐酸水溶液、柠檬酸水溶液、乙酸水溶液;
(2)烘干:将超声处理后的硅藻土置于100℃烘箱中烘干;
(3)热改性:将烘干后的硅藻土放入350℃马弗炉中煅烧3h;
(4)酸改性:将热改性后的硅藻土置于浓度为0.2-1mol/L的酸中浸泡12h;所述酸为:柠檬酸水溶液、酒石酸水溶液、聚丙烯酸水溶液;
(5)将酸改性后的硅藻土进行水洗、抽滤、烘干,得到改性硅藻土。
4.根据权利要求2所述的一种脱硫废水处理一体化药剂,其特征在于,所述改性海泡石的制备方法如下:
(1)将海泡石溶于盐酸中,室温下搅拌15h,水洗至中性;
(2)将洗至中性的海泡石于250℃马弗炉中处理5h,再与高锰酸钾水溶液混合,在100℃下搅拌5h;
(3)加入浓盐酸,继续搅拌60min,静止后清洗沉淀,在500℃条件下处理60min,得改性海泡石。
5.根据权利要求1所述的一种脱硫废水处理一体化药剂,其特征在于,所述絮凝剂为聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂。
6.根据权利要求5所述的一种脱硫废水处理一体化药剂,其特征在于,所述聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、两性聚丙烯酰胺中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种脱硫废水处理一体化药剂,其特征在于,所述混凝剂为聚铝或聚铁一类混凝剂。
8.根据权利要求7所述的一种脱硫废水处理一体化药剂,其特征在于,所述混凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铝铁中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种脱硫废水处理一体化药剂,其特征在于,所述螯合剂为二硫代氨基甲酸钠、黄原酸酯、三硫代碳酸钠中的至少一种。
10.权利要求1-9任一项所述的一种脱硫废水处理一体化药剂的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:按比例称取矿物吸附剂、絮凝剂、混凝剂、螯合剂,混合,粉碎,过100-150目筛,得一体化药剂粉末。
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