一种利用纤维素基绿色絮凝材料混凝处理超声波制浆废水的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用纤维素基绿色絮凝材料混凝处理超声波制浆废水的方法。采用方法的要点是将超声波制浆废水调至相应的pH值，加入适量的助凝剂并快速搅拌，再加入适量的纤维素基绿色絮凝材料并慢速搅拌，经静置溢流将废水中的悬浮和微溶性污染物去除。该方法快速、高效，特别适用于超声波制浆废水的混凝处理。本发明专利技术采用新型纤维素基绿色絮凝材料处理超声波制浆废水，与传统的聚丙烯酰胺类絮凝剂相比，在显著提高废水的浊度去除率，降低处理成本，减小絮凝污泥造成的环境二次污染问题的同时，进一步完善了超声波制浆过程的废水处理技术，加速了超声波制浆技术的工业化进程，具有重要的社会环境效益和工业应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种混凝处理超声波制浆废水的方法，特别涉及一种利用纤维素基绿色絮凝材料混凝处理超声波制浆废水的方法，属环境工程

技术介绍
纤维素是由葡萄糖单元组成的大分子多糖，是地球上最为丰富天然高分子化合物之一；聚丙烯酰胺是水溶性线性高分子化合物，絮凝性能良好，但絮凝过程产生的污泥经填埋处理后难以在土壤中自然降解。聚丙烯酰胺接枝纤维素所制得的纤维素基绿色絮凝材料，同时具备了两种高分子化合物的特性，既有良好的絮凝性能，又可被土壤生物降解；此外，还可以进一步降低絮凝剂产品的生产和使用成本。造纸工业是世界6大污染源工业之一，废水排放量占到我国工业废水排放总量的10%左右。造纸废水主要为高浓度有机废水，含有木素、残碱、硫化物、氯化物等污染物。超声波制浆技术的出现，可使生产过程产生的制浆废水不含氯化物，但其废水产生量大、COD负荷高、纤维类悬浮物多、色度高且含有二价硫元素，存在硫醇类恶臭气味，因此处理难度仍然较大。在工业废水处理领域，中国专利（CN201310568519）“一种瓦楞原纸制浆废水处理工艺”由机械格栅+六角筛过滤+混凝+气浮沉淀的处理工艺，可以去除废水中绝大部分的SS；中国专利（CN201310264257）“一株产酸的梭菌及其在造纸废水处理中的应用”由一株产酸的梭菌株直接处理造纸废水，且还可降低废水的pH值，为产甲烷菌在制浆黑液中的生长和定殖提供了适宜环境；中国专利（CN201010577388）“制浆造纸废水处理工艺”将制浆造纸废水调节pH值至1.5-4后进行铁炭反应，再将铁炭反应出水调节pH值至1.5-4，进行Fenton反应，然后调节pH值至7-10进行混凝沉淀，过滤即可；美国专利（US8715508）“Printinganddyeingwastewatertreatmentandreuseapparatusandmethodtherefor”采用聚丙烯酰胺絮凝处理印染废水取得较好效果。截至目前，还未见到利用纤维素基绿色絮凝材料混凝处理超声波制浆废水的相关工艺技术出现。超声波制浆技术可以实现制浆与漂白同步进行，进而大幅较少生产过程的设备数量和工业能耗，进而降低生产成本；生产的纸浆得率高、白度高；洗浆工段用水量少；产生废水不含持久性有机污染物等。但其废水仍存在产水量大、COD负荷高、纤维类悬浮物多、色度高且含二价硫元素，有硫醇类恶臭气味等问题。利用新型纤维素基绿色絮凝材料混凝处理超声波制浆废水可使废水的浊度显著降低，化学需氧量和色度相对减小。同时，产生的絮凝污泥可以实现在土壤中的自然降解，减小了传统聚丙烯酰胺类絮凝剂絮凝处理废水后造成的絮凝污泥环境二次污染问题，因此具有重要的社会和环境效益。
技术实现思路
为克服超声波制浆过程产生的废水量大、较难处理等问题，同时解决传统絮凝污泥的二次污染，降低絮凝过程生产成本，资源化利用我国丰富的纤维素类生物质资源，本专利技术的目的是提供一种利用纤维素基绿色絮凝材料混凝处理超声波制浆废水的方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是采用以下步骤：1）将纤维素基绿色絮凝材料加入到自来水中，配制得到3wt%的纤维素基绿色絮凝材料溶液；2）将助凝剂加入到自来水中，配制得到质量分数4wt%的助凝剂溶液；3）利用2mol/L的盐酸调节超声波制浆废水的pH值至4-7，以10-70mL/L的用量将步骤2）中配制得到的助凝剂溶液加入到上述调节好pH值的超声波制浆废水中，在150-250rpm转速下搅拌5-8min，再以10-70mL/L的用量将步骤1）中配置得到的纤维素基绿色絮凝材料溶液加入上述超声波制浆废水中，在20-50rpm转速下搅拌9-12min，得到加入助凝剂和絮凝材料的超声波制浆废水混合溶液；4）将步骤3）得到的加入助凝剂和絮凝材料的超声波制浆废水混合溶液静置35-50min，溢流出上层清液，即为经过纤维素基绿色絮凝材料混凝处理的超声波制浆废水。所述的超声波制浆废水为麦秆超声波制浆废水、稻秆超声波制浆废水、芦苇超声波制浆废水、龙须草超声波制浆废水中的一种。所述的助凝剂为聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合氯化铝铁中的一种。与
技术介绍
相比，本专利技术具有的有益效果是：本专利技术使用新型纤维素基绿色絮凝材料混凝处理超声波制浆废水，与传统的聚丙烯酰胺类絮凝剂相比，在显著提高废水的浊度去除率，降低处理成本，减小絮凝污泥造成的环境二次污染问题的同时，进一步完善了超声波制浆过程的废水处理技术，加速了超声波制浆技术的工业化进程，具有重要的社会环境效益和工业应用价值。附图说明图1是超声波制浆废水经纤维素基绿色絮凝材料混凝处理前后对比照片，其中图1a为未经处理的麦秆超声波制浆废水照片，图1b为经过实施例1混凝处理后的麦秆超声波制浆废水照片。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1:1）将纤维素基绿色絮凝材料加入到自来水中，配制得到3wt%的纤维素基绿色絮凝材料溶液；2）将助凝剂聚合氯化铝加入到自来水中，配制得到质量分数4wt%的聚合氯化铝助凝剂溶液；3）利用2mol/L的盐酸调节麦秆超声波制浆废水的pH值至4，以10mL/L的用量将步骤2）中配制得到的聚合氯化铝助凝剂溶液加入到上述调节好pH值的麦秆超声波制浆废水中，在150rpm转速下搅拌5min，再以10mL/L的用量将步骤1）中配置得到的纤维素基绿色絮凝材料溶液加入上述麦秆超声波制浆废水中，在20rpm转速下搅拌9min，得到加入助凝剂和絮凝材料的麦秆超声波制浆废水混合溶液；4）将步骤3）得到的加入助凝剂和絮凝材料的麦秆超声波制浆废水混合溶液静置35min，溢流出上层清液，即为经过纤维素基绿色絮凝材料混凝处理的麦秆超声波制浆废水（a）。实施例2:1）将纤维素基绿色絮凝材料加入到自来水中，配制得到3wt%的纤维素基绿色絮凝材料溶液；2）将助凝剂聚合氯化铁加入到自来水中，配制得到质量分数4wt%的聚合氯化铁助凝剂溶液；3）利用2mol/L的盐酸调节稻秆超声波制浆废水的pH值至5，以40mL/L的用量将步骤2）中配制得到的聚合氯化铁助凝剂溶液加入到上述调节好pH值的稻秆超声波制浆废水中，在250rpm转速下搅拌6min，再以70mL/L的用量将步骤1）中配置得到的纤维素基绿色絮凝材料溶液加入上述稻秆超声波制浆废水中，在50rpm转速下搅拌10min，得到加入助凝剂和絮凝材料的稻秆超声波制浆废水混合溶液；4）将步骤3）得到的加入助凝剂和絮凝材料的稻秆超声波制浆废水混合溶液静置40min，溢流出上层清液，即为经过纤维素基绿色絮凝材料混凝处理的稻秆超声波制浆废水（b）。实施例3:1）将纤维素基绿色絮凝材料加入到自来水中，配制得到3wt%的纤维素基绿色絮凝材料溶液；2）将助凝剂聚合氯化铝铁加入到自来水中，配制得到质量分数4wt%的聚合氯化铝铁助凝剂溶液；3）利用2mol/L的盐酸调节芦苇超声波制浆废水的pH值至6，以55mL/L的用量将步骤2）中配制得到的聚合氯化铝铁助凝剂溶液加入到上述调节好pH值的芦苇超声波制浆废水中，在190rpm转速下搅拌7min，再以40mL/L的用量将步骤1）中配置得到的纤维素基绿色絮凝材料溶液加入上述芦苇超声波制浆废水中，在40rpm转速下搅拌12min，得到加入助凝剂和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用纤维素基绿色絮凝材料混凝处理超声波制浆废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将纤维素基绿色絮凝材料加入到自来水中，配制得到3 wt%的纤维素基绿色絮凝材料溶液；2）将助凝剂加入到自来水中，配制得到质量分数4 wt%的助凝剂溶液；3）利用2 mol/L的盐酸调节超声波制浆废水的pH值至4‑7，以10‑70 mL/L的用量将步骤2）中配制得到的助凝剂溶液加入到上述调节好pH值的超声波制浆废水中，在150‑250 rpm转速下搅拌5‑8 min，再以10‑70 mL/L的用量将步骤1）中配置得到的纤维素基绿色絮凝材料溶液加入上述超声波制浆废水中，在20‑50 rpm转速下搅拌9‑12 min，得到加入助凝剂和絮凝材料的超声波制浆废水混合溶液；4）将步骤3）得到的加入助凝剂和絮凝材料的超声波制浆废水混合溶液静置35‑50 min，溢流出上层清液，即为经过纤维素基绿色絮凝材料混凝处理的超声波制浆废水。

【技术特征摘要】
1.一种利用纤维素基绿色絮凝材料混凝处理超声波制浆废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将纤维素基绿色絮凝材料加入到自来水中，配制得到3wt%的纤维素基绿色絮凝材料溶液；2）将助凝剂加入到自来水中，配制得到质量分数4wt%的助凝剂溶液；3）利用2mol/L的盐酸调节超声波制浆废水的pH值至4-7，以10-70mL/L的用量将步骤2）中配制得到的助凝剂溶液加入到上述调节好pH值的超声波制浆废水中，在150-250rpm转速下搅拌5-8min，再以10-70mL/L的用量将步骤1）中配置得到的纤维素基绿色絮凝材料溶液加入上述超声波制浆废水中，在20-50rpm转速下搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚菊明，俞钱涵，张勇，高张昀，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33