申请日2015.09.16
公开(公告)日2015.12.16
IPC分类号C02F1/50; C02F1/52
摘要
本发明公开了一种印染污水处理剂及其制作方法，所述印染污水处理剂按照质量份由以下原料制成：硅藻土70-100份、凹凸棒土40-70份、改性淀粉90-120份、丙烯酰胺15-40份、硫酸亚铁2-10份、硫酸镁20-30份、海泡石粉10-25份、交联累托石10-20份、聚丙烯酰胺0.5-2份、阳离子单体20-30份、引发剂0.17-0.21份、交联剂0.09-0.1份。本发明能对印染污水进行絮凝沉淀净化和杀菌消毒的双重作用，具有原料来源广，成本较低，处理效果好的特点，便于推广应用。
权利要求书
1.一种印染污水处理剂，其特征在于，按照质量份由以下原料制成：硅藻土70-100份、凹凸棒土40-70份、改性淀粉90-120份、丙烯酰胺15-40份、硫酸亚铁2-10份、硫酸镁20-30份、海泡石粉10-25份、交联累托石10-20份、聚丙烯酰胺0.5-2份、阳离子单体20-30份、引发剂0.17-0.21份、交联剂0.09-0.1份。
2.根据权利要求1所述的印染污水处理剂，其特征在于：所述改性淀粉的原料为玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、大米淀粉中的任意一种;所述阳离子单体为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵;所述引发剂为焦磷酸锰;所述交联剂为三氯氧磷、三偏磷酸钠、己二酸、六偏磷酸盐中的任意一种;
所述改性淀粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将淀粉溶于6-8%氢氧化钠与3-6%氨水的混合水溶液中，搅拌2-3h后进行冻融处理，然后透析，冷冻干燥，备用;
(2)将步骤1)的淀粉溶于浓度为6-8%的氢氧化钠溶液中，调节溶液pH值为10，搅拌均匀后，按照环氧氯丙烷的体积与淀粉重量比为1.8-2.3ml/g的比例逐步滴加环氧氯丙烷，在30℃的油浴锅内反应12h后，冷却到室温，用盐酸调节pH值为7;然后用乙醇沉降，减压抽滤，得到改性淀粉粗产物;再用去离子水洗涤两次，45-55℃真空干燥，得到改性淀粉。
3.根据权利要求2所述的印染污水处理剂，其特征在于，按照质量份由以下原料制成：硅藻土80-90份、凹凸棒土50-60份、改性淀粉100-110份、丙烯酰胺25-35份、硫酸亚铁4-7份、硫酸镁24-26份、海泡石粉15-20份、交联累托石12-18份、聚丙烯酰胺0.8-1.8份、阳离子单体22-28份、引发剂0.18-0.20份、交联剂0.09-0.1份。
4.根据权利要求2所述的印染污水处理剂，其特征在于，按照质量份由以下原料制成：硅藻土70份、凹凸棒土40份、改性淀粉90份、丙烯酰胺15份、硫酸亚铁2份、硫酸镁20份、海泡石粉10份、交联累托石10份、聚丙烯酰胺0.5份、阳离子单体20份、引发剂0.17份、交联剂0.09份。
5.根据权利要求2所述的印染污水处理剂，其特征在于，按照质量份由以下原料制成：硅藻土100份、凹凸棒土70份、改性淀粉120份、丙烯酰胺40份、硫酸亚铁10份、硫酸镁30份、海泡石粉25份、交联累托石20份、聚丙烯酰胺2份、阳离子单体30份、引发剂0.21份、交联剂0.1份。
6.根据权利要求3所述的印染污水处理剂，其特征在于，按照质量份由以下原料制成：硅藻土80份、凹凸棒土50份、改性淀粉100份、丙烯酰胺2份、硫酸亚铁4份、硫酸镁24份、海泡石粉15份、交联累托石12份、聚丙烯酰胺0.8份、阳离子单体22份、引发剂0.18份、交联剂0.09份。
7.根据权利要求3所述的印染污水处理剂，其特征在于，按照质量份由以下原料制成：硅藻土90份、凹凸棒土60份、改性淀粉110份、丙烯酰胺35份、硫酸亚铁7份、硫酸镁26份、海泡石粉20份、交联累托石18份、聚丙烯酰胺1.8份、阳离子单体28份、引发剂0.20份、交联剂0.1份。
8.根据权利要求3所述的印染污水处理剂，其特征在于，按照质量份由以下原料制成：硅藻土85份、凹凸棒土55份、改性淀粉105份、丙烯酰胺30份、硫酸亚铁6份、硫酸镁25份、海泡石粉18份、交联累托石15份、聚丙烯酰胺1.5份、阳离子单体25份、引发剂0.19份、交联剂0.1份。
9.一种如权利要求1-8任一所述的印染污水处理剂的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份量取硅藻土和凹凸棒土混合均匀，加如硅藻土和凹凸棒土质量之和的0.5-1.5倍的水制浆，挤压制成5-10mm直径的颗粒;
(2)按重量份量取硫酸亚铁、硫酸镁、海泡石粉、交联累托石加入粉碎机，粉碎成100～150目粉体，加入聚丙烯酰胺，值得混合物;
(3)将步骤(1)制成的颗粒置于500-550℃温度条件下煅烧3-5h，自然冷却至室温;
(4)将丙烯酰胺加水混合配制成质量百分比浓度为15-20%的丙烯酰胺水溶液，接着将改性淀粉连同步骤(3)制得的颗粒同时加入到丙烯酰胺水溶液中，在25-30℃条件下以300-350r/min的速度快速搅拌3-5h;
(5)继续往步骤(4)处理得到的丙烯酰胺水溶液中添加阳离子单体和引发剂，将溶液升温至50℃，进行聚合反应;
(6)待聚合反应结束后的溶液温度自然冷却至55℃后，加入交联剂，并将温度再次升至70℃，反应20-25min得到混合物;
(7)最后将步骤(6)制得的混合物置于95-105℃温度下烘干;
(8)将步骤(2)与步骤(6)制得的混合物混合，获得印染污水处理剂。
10.根据权利要求9所述的印染污水处理剂的制作方法，其特征在于，所述步骤(3)的煅烧时间为4h;所述步骤(1)水的加入量为硅藻土和凹凸棒土质量之和的0.7-1倍。
说明书
一种印染污水处理剂及其制作方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体是一种印染污水处理剂及其制作方法。
背景技术
按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水，随着工业现代化的不断发展，排放的工业废水也越来越多，对环境以及人类的生活带来很大的影响，如果污水不及时处理，不仅仅直接影响空气质量，饮用水的质量，而且还会在间接影响人类的身心健康。
印染工业用水量大，通常每印染加工1t纺织品耗水100-200t，其80%-90%以印染废水排出。常用的治理方法有回收利用和无害化处理。回收利用：(1)废水可按水质特点分别回收利用，如漂白煮炼废水和染色印花废水的分流，前者可以对流洗涤。一水多用，减少排放量;(2)碱液回收利用，通常采用蒸发法回收，如碱液量大，可用三效蒸发回收，碱液量小，可用薄膜蒸发回收;(3)染料回收，如士林染料可酸化成为隐巴酸，呈胶体微粒，悬浮于残液中，经沉淀过滤后回收利用。
现行处理印染污水的处理方法中主要有生物法，电解法，化学法和光催化法。生物法占地面积大，适用范围窄，效果也不理想;电解法虽然效果好于生物法，但是能源消耗大，推广困难。光催化法由于可以使有机物完全矿化，没有二次污染而备受瞩目，但是光催化法对于沉淀悬浮物尚有效果，而对于降低COD，BOD及色度的效果并不理想，特别是除臭效果更差，此外还会带来二次污染，不能从根本上解决污染问题。化学处理方法是用投放的化学试剂处理污染物，包括中和、絮凝、氧化还原等反应，这种方式处理污水较为彻底，处理后能够达到排放标准。污水处理剂则是化学处理法的主要原料。
现有的印染污水处理剂存在处理成本较高、二次污染的缺点，处理效果有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有好的絮凝效果、吸附效果的印染污水处理剂及其制作方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种印染污水处理剂，按照质量份由以下原料制成：硅藻土70-100份、凹凸棒土40-70份、改性淀粉90-120份、丙烯酰胺15-40份、硫酸亚铁2-10份、硫酸镁20-30份、海泡石粉10-25份、交联累托石10-20份、聚丙烯酰胺0.5-2份、阳离子单体20-30份、引发剂0.17-0.21份、交联剂0.09-0.1份。
进一步的方案，所述改性淀粉的原料为玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、大米淀粉中的任意一种;所述阳离子单体为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵;所述引发剂为焦磷酸锰;所述交联剂为三氯氧磷、三偏磷酸钠、己二酸、六偏磷酸盐中的任意一种;
所述改性淀粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将淀粉溶于6-8%氢氧化钠与3-6%氨水的混合水溶液中，搅拌2-3h后进行冻融处理，然后透析，冷冻干燥，备用;
(2)将步骤1)的淀粉溶于浓度为6-8%的氢氧化钠溶液中，调节溶液pH值为10，搅拌均匀后，按照环氧氯丙烷的体积与淀粉重量比为1.8-2.3ml/g的比例逐步滴加环氧氯丙烷，在30℃的油浴锅内反应12h后，冷却到室温，用盐酸调节pH值为7;然后用乙醇沉降，减压抽滤，得到改性淀粉粗产物;再用去离子水洗涤两次，45-55℃真空干燥，得到改性淀粉。
进一步的方案，按照质量份由以下原料制成：硅藻土80-90份、凹凸棒土50-60份、改性淀粉100-110份、丙烯酰胺25-35份、硫酸亚铁4-7份、硫酸镁24-26份、海泡石粉15-20份、交联累托石12-18份、聚丙烯酰胺0.8-1.8份、阳离子单体22-28份、引发剂0.18-0.20份、交联剂0.09-0.1份。
更进一步的方案，按照质量份由以下原料制成：硅藻土70份、凹凸棒土40份、改性淀粉90份、丙烯酰胺15份、硫酸亚铁2份、硫酸镁20份、海泡石粉10份、交联累托石10份、聚丙烯酰胺0.5份、阳离子单体20份、引发剂0.17份、交联剂0.09份。
更进一步的方案，按照质量份由以下原料制成：硅藻土100份、凹凸棒土70份、改性淀粉120份、丙烯酰胺40份、硫酸亚铁10份、硫酸镁30份、海泡石粉25份、交联累托石20份、聚丙烯酰胺2份、阳离子单体30份、引发剂0.21份、交联剂0.1份。
更进一步的方案，按照质量份由以下原料制成：硅藻土80份、凹凸棒土50份、改性淀粉100份、丙烯酰胺2份、硫酸亚铁4份、硫酸镁24份、海泡石粉15份、交联累托石12份、聚丙烯酰胺0.8份、阳离子单体22份、引发剂0.18份、交联剂0.09份。
更进一步的方案，按照质量份由以下原料制成：硅藻土90份、凹凸棒土60份、改性淀粉110份、丙烯酰胺35份、硫酸亚铁7份、硫酸镁26份、海泡石粉20份、交联累托石18份、聚丙烯酰胺1.8份、阳离子单体28份、引发剂0.20份、交联剂0.1份。
更进一步的方案，按照质量份由以下原料制成：硅藻土85份、凹凸棒土55份、改性淀粉105份、丙烯酰胺30份、硫酸亚铁6份、硫酸镁25份、海泡石粉18份、交联累托石15份、聚丙烯酰胺1.5份、阳离子单体25份、引发剂0.19份、交联剂0.1份。
上述的印染污水处理剂的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份量取硅藻土和凹凸棒土混合均匀，加如硅藻土和凹凸棒土质量之和的0.5-1.5倍的水制浆，挤压制成5-10mm直径的颗粒;
(2)按重量份量取硫酸亚铁、硫酸镁、海泡石粉、交联累托石加入粉碎机，粉碎成100～150目粉体，加入聚丙烯酰胺，制得混合物;
(3)将步骤(1)制成的颗粒置于500-550℃温度条件下煅烧3-5h，自然冷却至室温;
(4)将丙烯酰胺加水混合配制成质量百分比浓度为15-20%的丙烯酰胺水溶液，接着将改性淀粉连同步骤(3)制得的颗粒同时加入到丙烯酰胺水溶液中，在25-30℃条件下以300-350r/min的速度快速搅拌3-5h;
(5)继续往步骤(4)处理得到的丙烯酰胺水溶液中添加阳离子单体和引发剂，将溶液升温至50℃，进行聚合反应;
(6)待聚合反应结束后的溶液温度自然冷却至55℃后，加入交联剂，并将温度再次升至70℃，反应20-25min得到混合物;
(7)最后将步骤(6)制得的混合物置于95-105℃温度下烘干;
(8)将步骤(2)与步骤(6)制得的混合物混合，获得印染污水处理剂。
进一步的方案，所述步骤(3)的煅烧时间为4h;所述步骤(1)水的加入量为硅藻土和凹凸棒土质量之和的0.7-1倍。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明先以凹凸棒土和硅藻土为原料混合，经高温灼烧制备多孔颗粒，同时增加凹凸棒土的层间空隙，利用凹凸棒土以及改性淀粉的阳离子交换特性，将丙烯酰胺单体中带有正电性的铵基集团插入凹凸棒土的层间隙，将带有聚合活性的丙烯基置于环境中，作为聚合物负载至凹凸棒土的对接点，通过自由基聚合，将阳离子聚合单体和阴离子聚合单体，附着在多孔凹凸棒土颗粒上，形成复合在凹凸棒土上的二元共聚电解质，经交联改性形成的特殊结构可以有效吸附印染污水中的阴离子垃圾和其他污染物。
(2)本发明的印染污水处理剂，通过上述原料复配，发挥协调作用，不仅能够可持续处理色度、浓度均较高的印染污水，同时使处理后的印染污水达到无色、无味、COD值降到最低，处理后的水质可反复循环利用。
(3)本发明的印染污水处理剂处理效果良好，性能稳定，沉淀效果好，出水水质好，印染污水中加入该药剂后，悬浮物絮凝、沉淀快速，除悬浮物率能够达到90%以上;处理后的污水能够达到排放标准，絮团强度高，疏水性能好。
(4)本发明的印染污水处理剂的生产方法简便，投资小，见效快，无二次污染。
(5)本发明能对印染污水进行絮凝沉淀净化和杀菌消毒的双重作用，从而可以除去污水中的泥沙和杂质，还且还能去除有害物质，并进行杀菌消毒;本发明印染污水处理剂原料来源广，成本较低，处理效果好，效率高，便于推广应用。
