一种印染废水处理剂及处理方法技术

本发明专利技术公开了一种印染废水处理剂及处理方法，该印染废水处理剂各自独立的包括吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂、聚硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂和芬顿试剂；以所述印染废水处理剂的总重量计，所述吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂的含量为5‑10wt％、聚硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂的含量为55‑65wt％和芬顿试剂的含量为25‑40wt％。本发明专利技术的印染废水处理剂制备方法简单，具有良好的稳定性；使用本发明专利技术的印染废水处理剂的废水处理方法具有工艺简单，处理效果好等优点。

A Kind of Printing and Dyeing Wastewater Treatment Agent and Treatment Method

【技术实现步骤摘要】
一种印染废水处理剂及处理方法
本专利技术属于印染污水处理
，更具体地，涉及一种印染废水处理剂及处理方法。
技术介绍
随着社会的发展，工业废水、城市废水的大量排放给环境带来了极大的挑战。尤其是工业废水中的印染废水，印染废水的排放量很大，并且印染废水中含有未反应的燃料、颜料，带有浓重的色泽，还有未反应的助剂，以及反应后的生成物和织物上的脱落物。更严重的还有致癌和致畸的有机化合物，具有毒性的重金属等。申请号为201310328285.7的专利申请公开了一种废水处理剂，该废水处理方法简便，但其使用的主要净水剂主要包括硅铁共聚物和芬顿试剂，硅铁共聚物由硅酸钠和高铁酸盐聚合形成，芬顿试剂则为双氧水和硫酸亚铁反应得到，该水处理剂的最大的缺点在于：(a)现有的污水处理剂大多根据特定的行业开发，上面所公开的处理剂就比较适合处理水中COD、氨氮含量较高而浑浊度、色度、电导率、臭和味、pH值、总硬度、氯化物接近于普通水质的污水，尤其是对于印染废水中的色度和金属离子含量没有明显的处理效果；(b)上面所公开的废水处理剂的作用只是降低废水中COD、氨氮含量，其吸附效果和絮凝效果还有待加强；(c)现有废水处理剂所使用的吸附剂、絮凝剂大多为非环保产品，且价格普遍偏高，不利于我国环保事业长期发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种印染废水处理剂及印染废水处理方法，利用本专利技术的方法能够有效解决印染废水中的色度问题，去除具有毒性的重金属、COD等，并且工艺简单，处理效果好。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种印染废水处理剂，该印染废水处理剂各自独立的包括吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂、聚硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂和芬顿试剂；以所述印染废水处理剂的总重量计，所述吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂的含量为5-10wt％、聚硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂的含量为55-65wt％和芬顿试剂的含量为25-40wt％。本专利技术的另一方面提供一种印染废水处理方法，采用上述印染废水处理剂进行处理，该方法包括如下步骤：(1)用pH调节剂调节待处理废水的pH值；(2)先将吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂投加到pH值调节后的待处理废水中，搅拌反应后，再向其中投加硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂，搅拌反应后，最后向其中投加芬顿试剂，进行搅拌反应。本专利技术的技术方案具有如下有益效果：本专利技术的印染废水处理剂，利用经化学改性后的纤维素吸附剂的吸附特性可以有效吸附印染废水中的重金属离子尤其对印染废水中的Pb2+、Cd2+、Co2+和Cu2+等离子具有较好的吸附效果；聚硅酸盐类絮凝剂可以有效去除印染废水的色度，COD等，具有絮凝聚集体大、沉降速度快、脱色效果好等优点，利用聚硅酸盐类絮凝剂和芬顿试剂的协同作用可以更加有效的去除印染废水中的COD和氨氮化合物等。本专利技术的印染废水处理剂制备方法简单，具有良好的稳定性；使用本专利技术的印染废水处理剂的废水处理方法具有工艺简单，处理效果好等优点。本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。本专利技术的一方面提供一种印染废水处理剂，该印染废水处理剂各自独立的包括吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂、聚硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂和芬顿试剂；以所述印染废水处理剂的总重量计，所述吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂的含量为5-10wt％、聚硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂的含量为55-65wt％和芬顿试剂的含量为25-40wt％。根据本专利技术，优选地，所述吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂由如下方法制得：(1)将纤维素置于NaOH溶液中，搅拌，然后过滤、洗涤和干燥，得到活化纤维素；(2)在第一有机溶剂的存在下，将所述活化纤维素与琥珀酸酐接触反应，然后过滤、洗涤和干燥，得到中间体；(3)在第二有机溶剂的存在下，将所述中间体与N,N-二异丙基碳二亚胺接触反应，然后加入吡啶酮双酯，继续反应，最后过滤、洗涤和干燥，得到所述吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂。根据本专利技术，优选地，步骤(1)中，所述纤维素为醋酸纤维素；所述NaOH溶液的质量浓度为15％；所述纤维素和NaOH溶液的料液比为1：(15-20)g/mL；步骤(2)中，所述第一有机溶剂为吡啶；所述活化纤维素和琥珀酸酐的质量比为1:4-5；所述活化纤维素与第一有机溶剂的料液比为1：(35-45)g/mL；步骤(3)中，所述第二有机溶剂为N,N-二甲基酰胺；相对于100mL的第二有机溶剂，中间体的用量为2-3g，N,N-二异丙基碳二亚胺的用量为1-2mL，吡啶酮双酯的用量为2-5g。本专利技术中，吡啶酮双酯可以通过实验室自制或者商购获得，其结构如式1所示：其中，-OR1和-OR2分别为3-7个碳原子的烷氧基，且R1和R2碳原子个数不同。本专利技术中，所述醋酸纤维素可以为本领域任何常用的醋酸纤维素。本专利技术中，纤维素作为自然界分布最广，含量最丰富的天然可再生资源，具有环境友好、生物相容好、易于改性、价格低廉易于获得的优点。纤维素上富含羟基，通过羟基衍生化反应引入对阳离子具有吸附能力的羧基、磺酸基、磷酸基等阴离子基团，可制备阳离子吸附剂。纤维素上的羟基还可以通过交联处理或接枝化，经过胺化而成铵盐，在制成阴离子吸附剂。经过化学改性的纤维素吸附剂具有良好的对金属离子吸附的效果。吡啶酮双酯类化合物具有较好的离子结合能力，将吡啶酮双酯类化合物用于改性纤维素吸附剂制成吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂，该吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂相对于普通改性后的纤维素吸附剂具有更好的离子吸附效果。根据本专利技术，优选地，所述聚硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂中：硅元素与铁元素的摩尔比为1：1-3，硅元素与铝元素的摩尔比为1：3-5，硅元素与硼元素的摩尔比为1：0.1，硅元素与镁元素的摩尔比为1：0.3-0.9。根据本专利技术，优选地，所述聚硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂由如下方法制得：(1)分别依次将Na2B4O7·10H2O、MgSO4·7H2O、AlCl3·6H2O和Fe2(SO4)3·7H2O加入到活化聚硅酸中，混合均匀，得到混合试剂；(2)将所述混合试剂进行熟化，得到所述聚硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂。本专利技术中，阳离子型无机高分子聚硅酸在水体中具有良好的吸附架桥与网捕卷扫作用，有较好的絮凝效果，在絮凝剂中加入镁盐制成的复合絮凝剂，可在一定程度上提高絮凝剂处理效果。在活化聚硅酸中加入铁、铝、硼元素，调节镁的添加量，制备得到的聚硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂具有比镁盐制成的复合絮凝剂更好的絮凝效果。本专利技术中，所述活化聚硅酸的制备方法为：将水玻璃即硅酸钠溶液，以2mol/L硫酸溶液调节pH为4，静置2h使硅酸聚合，制得活化聚硅酸。活化聚硅酸作为助凝剂，其助凝的机理主要为吸附架桥作用。当混凝剂形成的絮粒细小松散，不易沉淀时，活化聚硅酸可通过吸附架桥作用将絮粒连接起来，从而增大絮凝体的尺寸和密度，提高沉淀效果。根据本专利技术，优选地，步骤(1)中，每种物质加入活化聚硅酸中，搅拌混合3-5min；步骤(2)中，所述熟化的时间为1-3h。根据本专利技术，优选地，所述芬顿试剂包括H2O2和F本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种印染废水处理剂，其特征在于，该印染废水处理剂各自独立的包括吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂、聚硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂和芬顿试剂；以所述印染废水处理剂的总重量计，所述吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂的含量为5‑10wt％、聚硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂的含量为55‑65wt％和芬顿试剂的含量为25‑40wt％。

【技术特征摘要】
1.一种印染废水处理剂，其特征在于，该印染废水处理剂各自独立的包括吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂、聚硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂和芬顿试剂；以所述印染废水处理剂的总重量计，所述吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂的含量为5-10wt％、聚硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂的含量为55-65wt％和芬顿试剂的含量为25-40wt％。2.根据权利要求1所述的印染废水处理剂，其中，所述吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂由如下方法制得：(1)将纤维素置于NaOH溶液中，搅拌，然后过滤、洗涤和干燥，得到活化纤维素；(2)在第一有机溶剂的存在下，将所述活化纤维素与琥珀酸酐接触反应，然后过滤、洗涤和干燥，得到中间体；(3)在第二有机溶剂的存在下，将所述中间体与N,N-二异丙基碳二亚胺接触反应，然后加入吡啶酮双酯，继续反应，最后过滤、洗涤和干燥，得到所述吡啶酮双酯改性纤维素吸附剂。3.根据权利要求2所述的印染废水处理剂，其中，步骤(1)中，所述纤维素为醋酸纤维素；所述NaOH溶液的质量浓度为15％；所述纤维素和NaOH溶液的料液比为1：(15-20)g/mL；步骤(2)中，所述第一有机溶剂为吡啶；所述活化纤维素和琥珀酸酐的质量比为1:4-5；所述活化纤维素与第一有机溶剂的料液比为1：(35-45)g/mL；步骤(3)中，所述第二有机溶剂为N,N-二甲基酰胺；相对于100mL的第二有机溶剂，中间体的用量为2-3g，N,N-二异丙基碳二亚胺的用量为1-2mL，吡啶酮双酯的用量为2-5g。4.根据权利要求1所述的印染废水处理剂，其中，所述聚硅酸铝铁硼镁复合絮凝剂中：硅元素与铁元素的摩尔比为1：1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞华，程先忠，周国庆，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42