申请日2003.01.27
公开(公告)日2007.02.14
IPC分类号C02F1/52; C02F103/30; B01D21/01; C02F1/66
摘要
一种不投加凝聚剂的物化法处理印染废水的方法及所用辅料的制备方法，涉及处理印染废水的方法。本发明采用一种以SiO2为骨架，含有钛、镍、铜、铁等元素的特制的辅料，通过辅料的催化及氧化还原作用，促使废水中的一些成分发生凝聚、吸附、络合等反应，在随后投加的助凝剂的配合作用下，形成大量絮凝物，创造了固液分离的良好条件，达到去除废水中COD和色度的效果。采用本方法处理后的印染废水，COD去除率≥60%，脱色率70-90%，与传统的投加凝聚剂的处理方法相比，减少污泥量50%以上，节省处理费用60%左右。
権利要求書
1.一种物化法处理印染废水的方法，其特征是采用一种以SiO2为骨架， 含有钛、镍、铜、铁元素的特制固体物质，简称辅料，应用于印染废水的处 理，先将印染废水调PH至6-9，投入辅料，辅料∶印染废水为1∶7-9(V/V)， 搅拌反应5-15分钟，静置5-8分钟，取出上层液体，以15-20%(W/W) 浓度的Ca(OH)2作助凝剂，调PH至6-9，絮凝沉淀，上清液即为处理 后清液。
2、根据权利要求1所述的方法所用辅料的制备方法，其特征是辅料的制 备分4个过程完成;
(1)在FeCl2废液中投加氯化镍结晶体，氯化镍结晶体∶FeCl2废液为 0.01-0.015∶1(V/V)，搅拌5-10分钟后静置备用，简称甲物;
(2)在水玻璃中投加钛白粉，钛白粉∶水玻璃为0.06-0.08∶1(V/V)， 连续搅拌5-6分钟，呈乳白色糊状液体，简称乙物;
(3)按比例将乙物徐徐加入甲物中，乙物∶甲物为0.45-0.50∶1(V/V)， 并不断搅拌，得到灰白色或灰褐色结晶体，取出滤干，简称丙物;
(4)将丙物与固体硫酸铜按比例搅和，固体硫酸铜∶丙物为0.01-0.015∶1 (V/V)，然后在防腐的反应器中隔火加热，变成红棕色或棕灰色无定形固体， 即为所需辅料。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征是特制的辅料比重0.72，PH3 -4，不溶解于水，在水中有良好的分散性，应用于处理印染废水时，可以重 复使用，不必再生，当处理废水量达到辅料量的50-60倍(v/v)后，以原 先辅料量1%-2%的量补充投加新鲜辅料，以补充耗损。
说明书
一种不投加凝聚剂的物化法处理印染废水的方法 及所用辅料的制备方法
技术领域
本发明涉及处理印染废水的方法，特别是涉及不需投加凝聚剂，而仅用 辅料的一种物化法处理印染废水的方法以及所用辅料的制备。
背景技术
通常，物化法处理印染废水时均投加凝聚剂，如聚合氯化铝(PAC)、聚 合硫酸铁(PFS)，经过凝聚、吸附、架桥、氢键缔合等过程形式大量絮状物， 再经固液分离，达到去除COD和色度的目的。所投加的凝聚剂均为专业厂 家生产，然后运送到印染企业使用，物品的来回运输、贮存均有不方便之处。 有的容易变质失效，有的产生污泥很多。加上这些凝聚剂价格都比较高，使 废水处理成本偏高，等等，直接影响到废水的处理及企业经济效益，也是我 国废水处理技术亟待更新的原因。
上世纪九十年代“纳米”热中，出现了一种类似纳米材料应用于印染废 水的处理，以取代过去投加的凝聚剂，COD的去除及脱色效果均比较好。但 因该材料很细，运行中易流失。而这种材料价格又很高，有的每吨贵达数万 元，直接影响到废水处理成本，影响到这类产品的广泛推广应用。
也有人尝试将钛、镍等元素吸附在硅胶等物体上成为一种载体，并在紫 外线灯照的帮助下对印染废水催化氧化替代以往投加的凝聚剂，实现COD 去除和脱色的目的，但因载体的制作难度较大等原因，至今未见在生产中大 规模应用的报道。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种不投加凝聚剂的物化法处理印染废水的方法及 所用辅料的制备。提供一种新的印染废水处理技术，具有十分明显的环境效 益和经济效益。
(2)技术方案
一种物化法处理印染废水的方法，本方法不需投加凝聚剂，采用一种以 SiO2为骨架，含有钛、镍、铜、铁等元素的特制固体物质，简称辅料，应用 于印染废水的处理，先将印染废水调PH至6-9，投入辅料，辅料∶印染废水 为1∶7-9(V/V)，搅拌反应5-15分钟，静置5-8分钟，取出上层液体， 以15-20%(W/W)浓度的Ca(OH)2作助凝剂，调PH至6-9，絮凝沉淀， 上清液即为处理后清液。当处理废水水量达到辅料量的50-60倍(V/V) 后，以原先辅料量1%-2%的量补充投加新鲜辅料以补充耗损，原有辅料不必 再生，可以继续重复使用。
所用辅料的制备选用的原材料
1、水玻璃(xNa2O·ySiO2)又名硅酸钠，俗称泡花碱，工业级，分碱性、 中性两种，本发明采用中性水玻璃，呈乳白色粘稠状液体。
2、钛白粉(TiO2)又称二氧化钛，本发明采用锐钛型钛白粉，TiO2含 量98%，45um筛余物≤0.1%，呈白色细粉状，比重3.84。
3.FeCl2溶液，用盐酸(HCl)处理带钢、线材后的翻缸槽液，呈草绿色 或黄绿色液体，比重1.1左右，含HCl30-40g/L，FeCl2110-130g/L。
4.固体硫酸铜(CuSO4·5H2O)，工业级、为翠绿色颗粒或粉状，比重 2.286。
5.氯化镍(NiCl2·6H2O)，比重3.55，绿色片状结晶体。
辅料的制备方法，分四个过程完成。
1.在FeCl2废液中投加氯化镍结晶体，氯化镍结晶体∶FeCl2废液为0.01 -0.015∶1(V/V)，搅拌5-10分钟后静置备用，简称甲物。
2.在水玻璃中投加钛白粉，钛白粉∶水玻璃为0.06-0.08∶1(V/V)连续搅 拌5-6分钟，呈乳白色糊状液体，简称乙物。
3.按比例将乙物徐徐加入甲物中，乙物∶甲物为0.45-0.50∶1(V/V)，并 不断搅拌，得到灰白色或灰褐色结晶体，取出滤干，简称丙物。
4.将丙物与固体硫酸铜按比例搅和，固体硫酸铜∶丙物为0.01-0.015∶1 (V/V)，然后在防腐的反应器中隔火加热，变成红棕色或棕灰色无定形固体， 即为所需辅料。
上述辅料比重0.72左右，PH3-4，不溶解于水，在水中有良好的分散 性。辅料可以重复使用，不必再生，每处理100吨废水仅需补充耗损辅料的 量，而投加1.5-2.0Kg即可。
本发明辅料应用于处理印染废水，是通过辅料的催化及氧化还原作用， 促使废水中的一些成分发生凝聚、吸附、络合等反应，在随后投加的助凝剂 的配合作用下，形成大量絮状物，创造了固液分离的良好条件，达到去除废 水中COD和色度的效果。处理方法可以是间歇式或连续式。间歇式处理是 在一搅拌反应器中放入印染废水，调PH至6-9，投入辅料，搅拌反应5- 15分钟，静置5-8分钟，取出上层液体，PH约为4-5，然后加15-20% (W/W)浓度的助凝剂Ca(OH)2调PH至6-9，稍作搅拌便产生大量絮 凝物，静置沉淀，测试上清液的PH、COD和色度。连续式处理是将印染废 水连续流过两只处理槽。第一只处理槽中置辅料，进槽废液调PH至6-9。 在槽中搅拌流动约数分钟，出槽液体PH4-5，进第二槽后用Ca(OH)2调 节PH至6-9，去除凝聚沉淀，上清液流出测PH、COD和色度，即为处理 后清液。
(3)有益效果
采用本发明方法处理印染废水，经检测COD去除率≥60%，脱色率70 -90%，与传统的投加凝聚剂的处理方法相比，产生的污泥量减少50%以上， 节省处理费用60%左右。本发明是物化法处理印染废水，不需投加凝聚剂的 一项成功的例子。
本发明所用辅料可以重复使用，不必再生，辅料成本仅为数千元/吨，制 作辅料的部分原材料是废物利用，符合可持续发展的要求。采用本发明处理 印染废水的主体设备仅为一台带搅拌的反应器，设备投资少，占地面积小， 动力消耗不多，可以不受气候，地理环境影响，可广泛应用于全国各地。按 全国每天产生300多万吨印染废水，若采用本发明方法进行处理，单节省投 加凝聚剂一项，每年可节约资金数亿元，因此本发明的推广应用，有着十分 明显的环境效益和经济效益。
