專利名稱：紡織印染廢水處理劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理，具體涉及一種紡織印染廢水處理劑。
背景技術(shù)：
目前，紡織印染廢水處理技術(shù)有物化法、生化法、電化學(xué)法、化學(xué)法和光化學(xué)法等，其中以生化法為主，有的還將化學(xué)法與之串聯(lián)，國外也基本如此。但至今，各種處理技術(shù)對紡織印染廢水處理雖各有特色，也各有局限性，效果各不相同，特別是近幾年來，隨著化學(xué)纖維織物的發(fā)展，仿真絲的興起和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，PVA漿料、人造絲堿解物(主要為鄰苯二甲酸類物質(zhì))和新型助劑等難生化降解有機物大量進(jìn)入紡織印染廢水，CODcr濃度由原來的數(shù)百mg/L上升至2000～3000mg/L以上，使生物處理系統(tǒng)CODcr去除率從70％下降到50％左右，甚至更低，傳統(tǒng)生物處理技術(shù)受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)化學(xué)沉淀法和氣浮法對紡織印染廢水CODcr去除率也僅為30％左右。
我國紡織印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶，全國紡織印染廢水每天排放量為3×106～4×106m3，占工業(yè)廢水總排放量的35％。紡織印染廢水普遍存在排放量大、成分復(fù)雜、濃度高、色度深、難降解、難處理的特點。
中國專利公告號CN1181912，授權(quán)公告日為2004年12月29日，名稱為“超細(xì)水質(zhì)改良粉及其制備方法”。它公開了“超細(xì)水質(zhì)改良粉及其制備方法，將非金屬礦石方解石、沸石、凹凸棒土、膨潤土和鋁凡土等按一定的配比送入煅燒爐中煅燒(煅燒溫度1400~1600℃，煅燒時間20~28h)。再從煅燒后的礦石中選出精礦進(jìn)行破碎、研磨，使其細(xì)度達(dá)600目以上。在上述超細(xì)粉中加入少量非金屬礦物復(fù)合劑進(jìn)行復(fù)合并進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?，再將混和粉體進(jìn)行碳化及計量包裝，就制成了本發(fā)明的改良粉。本方法制備的改良粉不含任何化學(xué)物質(zhì)，所以無毒、無害。對化工污水、生活污水及江河湖井塘水處理后的水都能達(dá)到國家1、2級水標(biāo)準(zhǔn)或能被再生利用。水凈化后的沉淀物能被再次利用或作飼料、肥料使用。用本改良粉對水進(jìn)行凈化處理成本低、效益高”。
上述發(fā)明的不足之處是1、選用的原料方解石、沸石、凹凸棒土、膨潤土和鋁礬土，雖說進(jìn)行了選礦，并稱之謂“精礦“，但實為粗選，其品位不高；2、沸石、凹凸棒土和膨潤土在沒有進(jìn)行酸化及其他處理，僅僅利用煅燒，是不能提高其活性或活性提高不大的；方解石也如此；僅鋁礬土有所作用，但其所占比例較小。
3、將非金屬礦方解石、沸石、凹凸棒土、膨潤土和鋁凡土等按一定的配比送入煅燒爐中煅燒，煅燒溫度高達(dá)1400～1600℃，煅燒時間20～28h，則上述5種礦物大多已熔融，原來結(jié)構(gòu)全部破壞，以至形成了另一種新相礦物，利用原礦物吸附等特性已不可能，反會降低其對水凈化處理的效果。
經(jīng)X射線衍射曲線(XRD)、差熱曲線(DTA)和熱失重線(TG)等分析表明凹凸棒石第一吸熱谷為54℃，系外表面吸附水脫水效應(yīng)；第二吸熱谷在104℃，為孔道吸附水脫出的熱效應(yīng)；第三吸熱谷在222℃，相當(dāng)于部分結(jié)晶水脫出的吸熱效應(yīng)；第四吸熱谷，在514℃，較寬，相當(dāng)于另一部分結(jié)晶水脫出熱效應(yīng)；第五吸熱谷為626℃，對應(yīng)于結(jié)構(gòu)水脫出的熱效應(yīng)；在915℃出現(xiàn)放熱效應(yīng)，凹凸棒石結(jié)構(gòu)破壞，形成新相礦物。加熱使凹凸棒石比表面積增大，200～400℃達(dá)最大值，溫度再高，比表面積反而下降。其原因是，凹凸棒石孔內(nèi)和結(jié)構(gòu)位離子溶出、孔道吸附水及部分結(jié)晶水脫出，增大孔道直徑，增加其比表面積和吸附能力。當(dāng)然，不同產(chǎn)地、類型、品位凹凸棒石的吸熱谷和放熱峰是有所差異的。
蒙脫石層間有Ca2+、Mg2+水合陽離子時，在100～300℃之間有兩個吸熱谷；如果是Na1+、K1+等一價陽離子時，則為一個吸熱谷。脫掉層間水的蒙脫石，因?qū)娱g陽離子的不同而有不同的復(fù)水溫度，Ca基的在300～400℃復(fù)水、Na基的在400～450℃復(fù)水、Li基的在200℃復(fù)水。蒙脫石在700℃左右脫羥基(OH)，不發(fā)生非晶化，尚保留其原有結(jié)構(gòu)或發(fā)生某種程度的歪扭。在800～1000℃出現(xiàn)一個S形峰谷，結(jié)構(gòu)破壞，發(fā)生非晶化。在1000℃以上的放熱峰，則有新相礦物莫來石和方英石產(chǎn)生。
絲光沸石的差熱曲線表明，在200℃左右有一大而平緩吸熱谷，表明其受熱脫水所生，此時熱失重曲線迅速下降至平衡，總失水量為12.5％；300～900℃間，曲線較平直，表明其熱穩(wěn)定性好。950℃左右出現(xiàn)一弱放熱峰，為沸石結(jié)構(gòu)破壞峰，產(chǎn)生非晶化。
方解石耐溫較低；只有鋁礬土耐溫高，隨著Al2O3含量高低而耐溫有所高低，分別為1580～1770℃。
可見，這五種礦物原料混合一起，在1400～1600℃下焙燒，大多熔融、冷卻后形成新礦物。利用原礦物吸附等性能已不可能，而卻可能降低了其對水凈化處理的效果。
4、研磨細(xì)度達(dá)600目以上，并不能提高“超細(xì)水質(zhì)改良粉”的凈化效果，反而增加了生產(chǎn)加工成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種成本低、生產(chǎn)工藝簡單、廢水處理凈化效果好的紡織印染廢水處理劑。
紡織印染廢水處理劑由活性膨潤土、活性凹凸棒石粘土、聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)組成，紡織印染廢水處理劑的制備方法是將經(jīng)深加工后的紡織印染廢水處理劑的配料攪拌混合均勻后的粉體，包裝為成品。
紡織印染廢水處理劑的主要配料的性能活性膨潤土，是膨潤土經(jīng)酸化處理后，使蒙脫石的比表面積、離子交換和吸附能量增加。(1)首先，溶解礦石中的雜質(zhì)。(2)小半徑H1+交換Ca2+或Na1+形成較大孔道。(3)溶解八面體結(jié)構(gòu)中的部分Al3+、Fe2+、Fe3+或Mg2+等離子，使晶體兩端的孔道增加，比表面積、孔道直徑加大?；罨蟮拿擅撌S著八面體位中陽離子的帶出而裸露表面，之間以H鍵連接；離子的滲透作用增強，結(jié)構(gòu)展開，比表面積增加由80m2/g增至200m2/g，吸附能力增大。
活性凹凸棒石粘土，是凹凸棒石粘土經(jīng)酸化處理而成。經(jīng)酸處理后，(1)使凹凸棒石八面體層部分溶解(約50％)，孔隙增加，比表面積由138m2/g增至399m2/g。(2)溶出Al3+、Fe3+、Mg2+等離子，破壞了2∶1型結(jié)構(gòu)，Si2+(SiO2)殘留在固相中，實際成為一種活性二氧化硅材料或另一種吸附材料—催化氧化劑。這樣就使其提高了比表面積、離子交換和吸附性能。
聚合氯化鋁(PAC)，是一種多羥基，多核絡(luò)合體的陽離子高分子絮凝劑。其分子為[AL2(OH)nCL6-n]m，n≤5m≤10。由于分子中帶有數(shù)量不等的羥基，當(dāng)聚合氯化鋁加入混濁源水后，在源水的PH條件下繼續(xù)水解，在水解過程中，伴隨發(fā)生凝聚、吸附、沉淀等一系列物理化學(xué)過程。其凈水效果明顯，絮凝沉淀速度快，適應(yīng)pH范圍寬；對管道設(shè)備腐蝕性低，能有效去除水中色澤，成本低，效力大，用量小，操作簡單，節(jié)省人力、物力，廣泛用于水處理領(lǐng)域。
聚丙烯酰胺(PAM)，是高聚合度合成的水溶性高分子聚合物或聚電解質(zhì)。不同類型聚丙烯酰胺有不同的活性基團(tuán)，能使不同的懸浮粒子絮凝，使其“架橋”形成大的聚凝物，加速懸浮液中粒子的沉降，有非常明顯的加快溶液澄清，促進(jìn)過濾、分離等效果。廣泛應(yīng)用于絮凝、增稠、粘結(jié)、阻垢、穩(wěn)定膠體、減阻、成膜、凝膠及生物材料等。
按一定比例配制的綜合上述原料的較大比表面積、較高離子交換等性能所引起的較強吸附、催化、聚凝、澄清的高效復(fù)合紡織印染廢水處理劑。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)1.選礦提純膨潤土和凹凸棒石粘土內(nèi)部所含雜質(zhì)較多，應(yīng)分別進(jìn)行選礦和提純。
2、膨潤土和凹凸棒石粘土活化方法(1)酸化改性分別用適量的硫酸對膨潤土和凹凸棒石粘土進(jìn)行酸化處理用半濕法，按重量百分比配制，2N硫酸8～10％溶液，分別噴灑在膨潤土和凹凸棒石粘土上，進(jìn)行攪拌混合均勻，陳化2小時；(2)對輥擠壓將酸化后的膨潤土和凹凸棒石粘土分別進(jìn)行兩次對輥擠壓；(3)烘干分別將膨潤土和凹凸棒石粘土在回轉(zhuǎn)式干燥爐內(nèi)進(jìn)行烘干焙燒，溫度控制在250～400℃、焙燒時間為2小時，經(jīng)焙燒后即為活性膨潤土和活性凹凸棒石粘土。
3、紡織印染廢水處理劑的配料，按重量百分比包括下列組分活性膨潤土45～54.5％，活性凹凸棒石粘土45～54.5％，聚合氯化鋁0.20～0.40％，聚丙烯酰胺0.10～0.30％。
4、紡織印染廢水處理劑的制備方法是將紡織印染廢水處理劑的配料攪拌混合后進(jìn)行磨粉，顆粒細(xì)度控制在0.074～0.105毫米，包裝為成品。
紡織印染廢水處理劑具有較大的比表面積、離子交換和吸附性能，用于處理紡織印染廢水成本低、工藝簡單、操作簡便、無毒無害，效果兼優(yōu)。印染廢水經(jīng)其處理后水質(zhì)優(yōu)于該類廢水國家排放標(biāo)準(zhǔn)，沉淀物可再生循環(huán)利用。
紡織印染廢水處理劑適用于處理印染廢水、造紙廢水和其它工業(yè)廢水。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述1、紡織印染廢水處理劑的配料，按重量百分比包括下列組分膨潤土49％，凹凸棒石粘土50.5％，聚合氯化鋁0.3％，聚丙烯酰胺0.20％。
2、紡織印染廢水處理劑的制備方法是將紡織印染廢水處理劑的配料攪拌混合后進(jìn)行磨粉，顆粒細(xì)度控制在0.074毫米，包裝為成品。
實例1安徽省合肥市花園紡織印染廠印染廢水呈深棕紫紅色，有刺鼻嗅味，pH＝8.5，CODcr為283mg/L，濁度42，色度16。經(jīng)用本發(fā)明的紡織印染廢水處理劑進(jìn)行處理后的水質(zhì)，pH＝7.2，CODcr為74mg/L，濁度為6，色度為2，去除率分別為CODcr74％，濁度85.71％和色度87.5％，均在70％以上，水質(zhì)清澈，處理效果很好；國家紡織染整工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB427-82)CODcr＝100mg/L，色度＝40，pH＝6-9?？梢?，用該處理劑處理該廠紡織印染廢水的水質(zhì)均優(yōu)于該類廢水國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種紡織印染廢水處理劑，其特征在于，紡織印染廢水處理劑的配料，按重量百分比包括下列組分活性膨潤土45～54.5％，活性凹凸棒石粘土45～54.5％，聚合氯化鋁0.20～0.40％，聚丙烯酰胺0.10～0.30％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡織印染廢水處理劑的制備方法，其特征在，將紡織印染廢水處理劑的配料攪拌混合后進(jìn)行磨粉，顆粒細(xì)度控制在0.074～0.105毫米，包裝為成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紡織印染廢水處理劑，其技術(shù)方案的要點是，紡織印染廢水處理劑由活性膨潤土、活性凹凸棒石粘土、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺組成，紡織印染廢水處理劑的制備方法是將經(jīng)深加工后的紡織印染廢水處理劑的配料攪拌混合均勻后的粉體，包裝為成品。紡織印染廢水處理劑具有較大的比表面積、離子交換和吸附性能，用于處理紡織印染廢水成本低、工藝簡單、操作簡便、無毒無害，效果兼優(yōu)。印染廢水經(jīng)其處理后水質(zhì)優(yōu)于該類廢水國家排放標(biāo)準(zhǔn)，沉淀物可再生循環(huán)利用。紡織印染廢水處理劑適用于處理印染廢水、造紙廢水和其它工業(yè)廢水。
文檔編號C02F1/52GK1830823SQ20061003916
公開日2006年9月13日 申請日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者周濟元, 顧金龍, 周茂, 崔炳芳, 肖惠良, 胡青, 黃俊杰 申請人:顧金龍, 周濟元, 周茂