申请日2009.06.03
公开(公告)日2010.12.08
IPC分类号C02F103/30; C02F1/52
摘要
本发明公开了一种选择性沉淀印染污水的方法。该方法具体如下：将印染污水置于反应器中，加入硫酸铝钾5%，硫酸亚铁3%，阳离子聚丙稀酰氨胺0.2%，甲壳素2%，坡缕石粉末2%，调节pH为7.7-8.0，沉淀3小时，草浆中COD去除率达到95%以上。本发明提供了一种新的沉淀印染污水的新方法，与传统的工艺相比，絮凝反应时间更短，COD去除率更高，印染污水的沉淀速度更快，脱色效果更好。
权利要求书
1.一种选择性沉淀印染污水的方法，其特征在于：
将印染污水通入反应容器中，依次加入硫酸铝钾5%，硫酸亚铁3%，阳离子聚丙稀酰氨胺0.2%和甲壳素2%。
2.根据权利要求1所述的一种选择性沉淀纸印染污水的方法，其特征在于调节pH为7.7-8.0。
3.根据权利要求1所述的一种选择性沉淀纸印染污水的方法，其特征在于加入2%的坡缕石粉末。
4.根据权利要求1所述的一种选择性沉淀纸印染污水的方法，其特征在于加入2%的甲壳素粉末。
说明书
一种絮凝印染污水的新方法
技术领域：本发明涉及一种选择性降解印染污水的方法，具体是对印染污水采用新的絮凝剂配方来沉淀、回收木素;以及采用坡缕石粉末来进一步净化印染污水。
技术背景：
据纺织行业的统计，我国每年排出的印染废水总量为5.5亿，未经处理的印染废水色度高，对环境造成的污染已日趋严重。因为印染废水的排放量非常大，多采用吸附絮凝的物理化学方法
近年来国内外印染污水的治理主要有：碱回收法、酸析法、等离子体技术、液膜分离技术、絮凝沉降法、生物化学法、氧化法等。这些方法都有不同程度的缺点。酸析法是采用酸来中和碱木素，但是可能造成酸污染。
碱回收方案是印染污水治理中最常用的一种方法，该法一般是将印染污水先蒸发浓缩至固形物含量50-60%以上，将其喷射燃烧，一部分心以蒸汽形式获取热能用于制浆;另一部分作为燃烧残渣用水化成绿液，再苛化等到稀氢氧化钠溶液(用于制浆)、苛化渣、白泥。草浆印染污水中的Sio2含量很高，会使蒸发粘度大大升高。印染污水中几乎所有组分，例如细小纤维，纤维素、半纤维素、糖类、木素、硫酸盐和Sio2等都会使蒸发器结垢，尤其是细小纤维引起蒸发器结垢比Sio2还要严重，并对Sio2结垢有诱导作用。碱回收技术投资大，另外，以秸秆等原料的制浆印染污水硅含量高，碱回收率低，运行费用高于回收的碱，而且碱回收技术只能适合碱法制浆企业。
液膜分离技术对于膜的要求较高，微滤膜成本高，而且在使用中极易堵塞，而且对于颗粒较小的胶体可能会无能为力。絮凝沉降法是目前国内外用来提高水质处理效率的一种既经济又简便的水处理技术，其关键问题之一是絮凝剂的选择。常用的絮凝剂主要是一些表面活性剂与盐离子。在生产中，絮凝剂存在着如下缺点：一是絮凝剂本身存在毒性，比如广泛使用的聚丙稀酰胺(PAM)是一种有机高分子絮凝剂，具有很大的分子量与离子度，对工业生产中许多废水的处理都有很好的效果，在造纸工业的废水处理中也有报道。但是丙稀酰胺单体具有很强的神经致毒性，聚丙稀酰胺中不可避免的存在丙稀酰胺单体，因而聚丙稀酰胺的使用会造成二次污染，如何尽量降低聚丙稀酰胺的使用量是一直都在解决的问题之一;而采用甲壳素等天然絮凝剂则可以减少这些潜在的污染。二是絮凝反应耗时较长。絮凝反应一般需要8小时左右，如何尽量加速絮凝反应，可以极大的节约成本，这也是亟待解决的问题。
坡缕石是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐黏土矿物，1862年因首次发现于苏联的乌拉克地区(坡缕高斯克)而得名。它因质地轻柔，具有较强的吸附性能，坡缕石的一般化学结构式为(Mg5)(Si8)O20(OH)2(OH24)4H2O。坡缕石的比表面积达372m2/g，远远高于活化氧化铝、硅藻土、固体硅胶等常用的固体吸附剂。这是因为坡缕石晶形结构中有许多管状贯穿通道，可吸附多种极性与非极性分子物质进入贯穿通道之中，具有很强的吸附力。研究试验还表明，坡缕石还可通过理化处理(酸处理和高温处理)使其吸附力进一步增强。
本发明在采用絮凝剂沉淀木素的基础上将坡缕石应用于印染污水的脱色中，利用坡缕石的吸附能力从而达到净化印染污水的目的。
发明内容：
本发明公开了本发明公开了一种选择性沉淀印染污水木素的方法。该方法与传统的方法相比，减少了聚丙稀酰胺的使用，絮凝反应时间更短，COD下降更快，木素的沉淀速度更快，木素的回收率更高。
本发明通过以下途径实现：
1、将纸浆通入反应器中，依次加入硫酸铝钾，硫酸亚铁，阳离子聚丙稀酰氨胺和甲壳素，使上述的终浓度分别为5%，3%，0.2%和2%。
2、调节反应器pH值，使pH值为7.7-8.0，反应温度为室温。
3、絮凝反应时间为3-4小时。
4、加入2%的坡缕石粉末来对印染污水进行进一步脱色。
该方法无需投入更多的设备，仅仅是改变絮凝剂的配方，可以大大缩短絮凝时间，达到降低投入，加速循环的目的。此外，本发明创造性地将坡缕石粉末应用于印染污水的脱色处理中，大大增强净化效果。
下面结合实施例对本发明进行进一步说明：
实施例1本发明采用的絮凝剂配方与其他配方的效果比较
用稻草为原料制浆的印染污水为试验水样，其原始COD为12000mg/L(COD采用重铬酸钾法测定)。室温下，将上述印染污水均等分为3份，各100mL，搅拌速度为50rpm/min，依次加入硫酸铝钾，硫酸亚铁，阳离子聚丙稀酰氨胺和甲壳素，使上述成分的终浓度分别为5%，3%，0.2%和2%，调节pH值为7.8后，陈放4h，取上清液测定COD，平均COD降为327mg/L，COD去除率为97.3%。另一组采用同样的草浆原料，加入0.1%的聚合氯化铝与1%的聚丙稀酰胺，按照同样pH、同样的絮凝反应时间4小时陈放后，COD为1480mg/L，平均COD去除率为87.7%，显著低于本发明所采用的絮凝剂组(n=3)。
实施例2不同pH值对絮凝反应的影响
取上述造纸印染污水印染污水速度为50rpm/min，依次加入硫酸铝钾，硫酸亚铁，阳离子聚丙稀酰氨胺和甲壳素，使上述成分的终浓度分别为5%，3%，0.2%和2%，在不同的pH值条件下进行絮凝，水样温度为室温，陈放6小时后取上清液测定COD，其试验结果如图1所示。如图所示，pH对絮凝反应有较大影响，pH在7.7-8.0之间絮凝效果最好，COD去除率在95%左右。
实施例3絮凝时间对絮凝反应的影响
取上述造纸印染污水印染污水速度为50rpm/min，依次加入硫酸铝钾，硫酸亚铁，阳离子聚丙稀酰氨胺和甲壳素，使上述成分的终浓度分别为5%，3%，0.2%和2%，调节pH值为7.8后，每隔一个小时取上清液测定COD，其试验结果如图2所示。如图所示，絮凝反应在3小时左右即基本完成，3小时后继续陈放对COD的降低作用不大。
实施例4坡缕石对印染污水脱色的影响
取上述造纸印染污水印染污水速度为50rpm/min，一组依次加入硫酸铝钾，硫酸亚铁，阳离子聚丙稀酰氨胺和甲壳素，使上述成分的终浓度分别为5%，3%，0.2%和2%，调节pH值为7.8;另一组依次加入硫酸铝钾，硫酸亚铁，阳离子聚丙稀酰氨胺，坡缕石粉末，使上述四者的终浓度分别为5%，3%，0.2%，2%，调节pH值为7.8。放置3小时后测量脱色率。加入坡缕石组的平均脱色率为92.4%，显著高于未加入坡缕石组(82.3%)。
