[發明專利]一種用于處理印染廢水的有機－無機復合絮凝劑及其制備方法和使用方法

無效

• 申請號: 200710030063.1
• 申請日: 2007-09-04
• 公開（公告）號: CN101125698A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 張淑娟;楊宇;林親鐵;江紀修
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F103/30
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 陳衛

技術領域

本發明涉及一種用于處理印染廢水的絮凝劑及其制備方法和使用方法。

背景技術

水是生命的起源，是人類和生物賴以生存的物質，目前世界水污染問題日趨嚴重，水處理問題也變得越來越嚴峻。據統計，2003年在全國各工業行業中，廢水排放量居前5位的行業為造紙業、化工制造業、電力業、黑色金屬冶煉業和紡織印染業，其廢水排放量分別占全國工業廢水統計排放量的16.8％、16.5％、13.1％、9％、7.5％。我國是世界紡織大國，隨著燃料工業的迅速發展和染整技術的進步，印染行業中使用新型助劑、燃料和整理劑不斷增加，使得印染廢水水質越來越復雜，加上其排放量大，已成為我國目前嚴重污染環境的主要工業廢水之一。

混凝沉降是處理染料廢水經常采用的方法之一，是迄今為止工藝上比較成熟、處理效果比較穩定的染料廢水處理方法，其工藝流程簡單、操作管理方便、設備投資省、占地面積小，對疏水性染料脫色效果很高。絮凝劑是該工藝的核心部分，其性能直接關系到絮凝效果的好壞，研制開發新型高效的絮凝劑是實現絮凝過程優化的核心技術，研發具有優良性能又安全可靠的新型絮凝劑一直是廢水處理研究的重要課題。

無機絮凝劑具有價格低廉，最佳投藥范圍寬等優點，但存在吸附架橋能力弱，投藥量較多等缺點。而有機絮凝劑雖然吸附架橋能力強，產品穩定性好，但處理成本高，而且一部分難生物降解，有些還具有一定毒副作用。鑒于兩類絮凝劑各自的優缺點以及兩者在性能和成本上的互補性，對無機-有機復合絮凝劑的研究逐漸成為熱點。復合絮凝劑能克服使用單一絮凝劑的許多不足，在降低成本的同時提高絮凝性能。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，提供一種成本低，絮凝性能好，易于降解的用于處理印染廢水的有機-無機復合絮凝劑。

本發明的另一個目的是提供上述復合絮凝劑的制備方法。

本發明的進一步目的是提供上述復合絮凝劑的使用方法。

本發明的用于處理印染廢水的有機-無機復合絮凝劑，以玉米淀粉、鋁鹽、鐵鹽為主要原料，以水作為反應溶劑，以堿液作為淀粉改性劑。具體制備過程如下：

(1)改性淀粉的制備：將玉米淀粉配成6～20％的淀粉溶液，在40～90℃水浴中按玉米淀粉與堿的重量比6～15∶1加入堿液，攪拌，改性反應1～8小時；

(2)有機-無機復合反應：向鋁鹽與鐵鹽混合溶液中加入改性淀粉溶液，鋁∶鐵∶玉米淀粉(重量比)＝0.25～1∶0.02～0.5∶1，用酸調節pH值到1.0～4.0，在40～90℃溫度條件下攪拌，復合反應2～5小時。

在上述制備方法中，步驟(1)中，先是100～300轉/分攪拌5～10分鐘，使淀粉均勻分布在水中，再在攪拌條件下加入堿液，開始100～300轉/分攪拌3～5分鐘，而后30～80轉/分，改性反應1～8小時。

在上述制備方法中，步驟(2)所述攪拌是采用恒溫磁力攪拌器中速攪拌。

在上述制備方法中，步驟(2)所述酸為硫酸或鹽酸，堿為氫氧化鈉或氫氧化鈣。

本發明的用于處理印染廢水的有機-無機復合絮凝劑的使用方法如下：用堿或酸調節印染廢水PH為6～10(堿可選氫氧化鈉、氫氧化鈣，酸可選醋酸、硫酸或鹽酸)，按每L廢水加入5～15mL復合絮凝劑，先快速攪拌2～5分鐘，再慢速攪拌5～10分鐘，靜止放置30分鐘，取上清液測定COD_Cr去除率和脫色率。COD_Cr去除率達50％以上，脫色率達90％以上。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

(1)鋁鐵復合絮凝劑兼具鋁鹽凈水效果優良，鐵鹽沉降速度快、水處理成本低之優點，將鋁鐵復合鹽與有機絮凝劑復合，能顯著改善無機絮凝劑的穩定性，還能增強絮凝劑的吸附架橋能力，保證絮凝效果。

(2)本發明的復合絮凝劑采用天然高分子絮凝劑玉米淀粉替代合成高分子絮凝劑，易于生物降解，避免對水體造成二次污染。

(3)淀粉與鋁鹽鐵鹽形成的復合絮凝劑在絮凝初期通過淀粉鏈上結合的無機絮凝鹽所帶的正電荷通過壓縮雙電層過程絮凝廢水中污染物，然后在復合絮凝劑中富含多羥基的淀粉高分子鏈的網捕和架橋作用下，水體中微小顆粒物和污染物聚積形成大絮凝體而沉降。由于藥劑投加量少，而且其原材料來源方便，配制工藝簡單，因此成本較低。

(4)本發明的復合絮凝劑不僅可用于印染廢水處理，還可用于其它工業廢水處理，具有較大得推廣應用價值。

具體實施方式

實施例1