一种改性酸性混凝剂及其在铝板材加工酸碱废水处理中的应用制造技术

本发明专利技术公开一种改性酸性混凝剂，及其在在铝板材加工所产生的碱洗废水处理中的应用，通过一定比例的酸性溶液将天然高分子有机絮凝剂壳聚糖进行改性，与无机絮凝剂硫酸亚铁和活性阳离子醚化剂2,3

【技术实现步骤摘要】
一种改性酸性混凝剂及其在铝板材加工酸碱废水处理中的应用


[0001]本专利技术属于工业废水处理
，具体涉及一种改性酸性混凝剂及其在铝板材加工产生的碱洗废水处理中的应用。
[0002]本专利技术属于战略性新型产业目录之7 节能环保产业中的7.2 先进环保产业重点方向下7.2.1 水污染防治装备 难处理工业废水处理及回用技术和装备。包括高氨氮、高盐、高浓度难降解有机废水处理技术设备。

技术介绍

[0003]铝板材在冷轧车间加工时在热工段处理前需要进行化学清洗，具体为先碱洗后酸洗，碱洗剂主要成分为：三聚磷酸钠、辛酸钾、硫酸钾、脂肪醇聚氧乙烯醚等。通过碱洗和酸洗，可将铝板表面的油污、表面活性剂、乳化剂以及铝板材中添加的铜铁镁等重金属离子清洗掉而进入清洗液，在污染物含量达到一定浓度后外排处理。碱洗废水具有较强的腐蚀性、COD含量高、电导高、悬浮物高等众多特性，如不加处理直接外排会对外部水体造成很大影响。目前酸碱废水普遍的处理工艺为中和工艺，即酸碱废水混合进入调节池中和后，再进行混凝沉淀，目前市面上存在的多数无机高分子絮凝剂如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等絮凝剂，使用前需要将废水pH调节控制在特定的使用条件，如聚铝为5~9，聚铁为6~9，限制了其在偏酸或偏碱性的水体中的使用范围。另外，酸碱废水采用中和处理工艺不仅酸碱废水的pH受水量等因素干扰，且由于废水成分的千变万化，多数污染物在不同pH状态下沉淀后会发生复溶解。基于上述情况，对酸碱废水深度处理前，将酸洗和碱洗废水单独处理是必要的，并且，针对铝加工行业所产生的碱洗废水，为避免碱洗废水在酸性条件下形成的絮体在中性及碱性条件下复溶，考虑将废水直接在酸性条件下进行絮凝沉淀，此时需找到一种适合酸性条件下混凝沉淀的混凝剂。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种改性酸性混凝剂及其在铝板材加工碱洗废水处理中的应用。
[0005]本专利技术的目的是以下述方式实现的：一种改性酸性混凝剂，制备过程如下：步骤一：将壳聚糖和四硼酸钠按质量比3~5:1混合，得混合粉末，质量浓度20%的乙酸溶液和质量浓度10%的盐酸溶液按照体积比1:1~2:1混合，得混合酸液，将混合粉末溶解于混合酸液中，升温至55~60℃，磁力搅拌0.5~1h，得到改性壳聚糖溶液；步骤二：质量浓度25~35%的硫酸亚铁溶液，与步骤一所得溶液按体积比1~1.5:1混合，得到混凝剂基液；步骤三：将步骤二所得混凝剂基液在水浴锅加热状态下，逐滴加入质量浓度为60%的2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵溶液，2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵与壳聚糖质量比为0.5~1:
1，均匀搅拌反应1~1.5h，然后在紫外光照射下照射2h，然后在65℃恒温干燥箱中烘干，研磨得到粉末状改性酸性混凝剂。
[0006]步骤一中混合粉末与混合酸固液比为1:3~5。
[0007]一种改性酸性混凝剂及其在铝板材加工碱洗废水处理中的应用，铝板材加工产生的碱洗废水换热到55~65℃，然后加酸调节pH至3.5~4.5，加入上述改性酸性混凝剂进行絮凝沉淀，后进入后续处理工艺。
[0008]按碱洗废水量加入50
‑
90mg/L的改性酸性混凝剂。
附图说明
[0009]图1是使用不同混凝剂处理后的碱洗废水的出水水质效果对比图。
具体实施方式
[0010]一种改性酸性混凝剂，制备过程如下：步骤一：将壳聚糖和四硼酸钠按质量比3~5:1混合，得混合粉末，质量浓度20%的乙酸溶液和质量浓度10%的盐酸溶液按照体积比为1:1~2:1混合，形成混合酸液，混合粉末按照固液比为1:3~5溶于混合酸液中，升温至55~60℃，磁力搅拌0.5~1h，得到改性壳聚糖溶液；所述四硼酸钠作为改性絮凝剂的结构支架和交联作用。壳聚糖优选脱乙酰度90%~95%壳聚糖。
[0011]步骤二：质量浓度25~35%的硫酸亚铁溶液，与步骤一所得溶液按体积比1~1.5:1混合，得到混凝剂基液；所述硫酸亚铁溶液为七水合硫酸亚铁固体粉末配得。
[0012]步骤三：将步骤二所得混凝剂基液在水浴锅加热状态下，逐滴加入质量浓度为60%的2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵溶液，2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵（是指溶质2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵，而非溶液，本专利技术中无特别说明的均是指溶质2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵）与壳聚糖质量比为0.5~1:1，通过机械搅拌器均匀搅拌反应1~1.5h，然后在紫外光照射下照射2h，然后在65℃恒温干燥箱中烘干，研磨得到粉末状改性酸性混凝剂。
[0013]铝板材加工清洗工艺为先碱后酸，碱洗废水主要清洗铝板材表面油污、表面活性剂以及部分乳化剂，碱洗废水pH：9.61~12.53、电导率：9500~22500μs/cm、COD：5590~18500mg/L。根据碱洗废水特性，将碱洗废水换热到55~65℃，通过换热破坏乳化界面，可将废水中被水包裹的油分子释放出来，同时迫使某些高分子表面活性剂达到浊点，破坏其与水分子结合的氢键，并产生脱水现象，进而使表面活性剂析出，有利于混凝沉淀。废水换热后进入混凝沉淀池，加酸调节pH至3.5~4.5，向混凝沉淀池中加入改性酸性混凝剂进行絮凝沉淀，可除去碱洗废水中的非离子表面活性剂、油脂、脂肪醇和醚类清洗剂，然后废水进入后续处理工艺。
[0014]按碱洗废水量加入50
‑
90mg/L的改性酸性混凝剂。
[0015]实施例1一种改性酸性混凝剂，制备过程如下：步骤一：将壳聚糖和四硼酸钠按质量比4:1混合，将混合后的固体溶解于质量浓度20%的乙酸溶液和质量浓度10%的盐酸溶液混合液中，乙酸与盐酸体积比为2:1，升温至55℃，磁力搅拌1h，调整总体固液比为1:3，得到改性壳聚糖溶液；
步骤二：取七水合硫酸亚铁，配置成质量浓度35%的硫酸亚铁溶液，与步骤一所得改性壳聚糖溶液按体积比1:1混合，得到混凝剂基液；步骤三：将步骤二所得混凝剂基液在水浴锅加热状态下，逐滴加入质量浓度60%的2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵溶液，2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵与壳聚糖质量比为1:1，然后将混合液在机械搅拌器上均匀搅拌反应1h，然后在紫外光照射下照射2h，然后在65℃恒温干燥箱中烘干，研磨得到粉末状改性酸性混凝剂。
[0016]某生产车间排放的碱洗废水，碱洗水量为33m
³
/h，废水水质指标如下表1所示。
[0017]表1碱洗废水收集池废水由提升泵提升至碱洗废水预处理系统，换热反应釜将碱洗废水换热至60℃，然后进入混凝沉淀池，加入硫酸调节pH为3.5，在酸性条件下按碱洗废水量加入70mg/L的上述改性酸性混凝剂进行混凝沉淀，经絮凝沉淀的碱洗废水出水浊度为22NTU，总油1.87mg/L，COD为5569mg/L。
[0018]实施例2一种改性酸性混凝剂，制备过程如下：步骤一：将壳聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性酸性混凝剂，其特征在于，制备过程如下：步骤一：将壳聚糖和四硼酸钠按质量比3~5:1混合，得混合粉末，质量浓度20%的乙酸溶液和质量浓度10%的盐酸溶液按照体积比1:1~2:1混合，得混合酸液，将混合粉末溶解于混合酸液中，升温至55~60℃，磁力搅拌0.5~1h，得到改性壳聚糖溶液；步骤二：质量浓度25~35%的硫酸亚铁溶液，与步骤一所得溶液按体积比1~1.5:1混合，得到混凝剂基液；步骤三：将步骤二所得混凝剂基液在水浴锅加热状态下，逐滴加入质量浓度为60%的2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵溶液，加入的2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵与壳聚糖质量比为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：王世选，刘国恒，赵振哲，温振名，岳会芳，刘方，陈庆磊，王冠，
申请(专利权)人：郑州恒博环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：