申请日2004.03.16
公开(公告)日2005.01.12
IPC分类号C02F1/52
摘要
本发明公开了一种印染废水脱色处理的混凝剂及其生产方法，由FeSO4·7H2O、MgO或Mg(OH) 2、CaO或Ca(OH) 2按80%-95%∶2%-15%∶2%-5%的比例混合均匀后送入回转窑，在160℃-250℃的温度下脱水氧化20-40分钟，得到Fe3+/Fe2+ (摩尔比)为0.7-0.8的熟料，然后加入熟料量2.5倍的浓硫酸酸化，再熟化24小时以上;熟化后的产品破碎，同时按产品重量的30%-50%加入FeSO4·7H2O，最后得到成品混凝剂，其有效成分按重量百分比计包括FeSO4·H2O为40-50%、Fe2 (SO4) 3·8H2O为35-45%、MgSO4·2 H2O为3-10%、CaSO4·2 H2O为1-5%。本发明生产的混凝剂酸性弱，使用过程中降低了碱的消耗量，降低了对废水处理设备的腐蚀。
权利要求书
1.一种印染废水脱色处理混凝剂，包括有效成分和少量杂质，其特征是： 所述混凝剂的有效成份按重量百分比计，包括FeSO4·H2O为40-50%、 Fe2(SO4)3·8H2O为35-45%、MgSO4·2H2O为3-10%和CaSO4·2H2O为1-5%。
2.根据权利要求1所述的印染废水脱色处理混凝剂，其特征是：所述混 凝剂的有效成分为FeSO4·H2O为45-50%、Fe2(SO4)3·8H2O为40-45%、 MgSO4·2H2O为5-10%和CaSO4·2H2O为1-3%。
3.一种如权利要求1所述印染废水脱色处理混凝剂的生产方法，其特征是 将FeSO4·7H2O、MgO或Mg(OH)2中任何一种、CaO或Ca(OH)2中任何一种按80%-95%∶ 2%-15%∶1%-5%的比例混合均匀;混合均匀后的物料在160-250℃的温度下脱水 氧化20-40分钟，得到Fe3+/Fe2+(摩尔比)为0.7-0.8的熟料;加入浓硫酸酸化， 浓硫酸加入量按重量比为熟料量/浓硫酸=2.0-3.5加入;熟料酸化后再熟化24 小时以上;熟化后的产品破碎，同时按熟化后的产品重量的20%--50%加入 FeSO4·7H2O，再均匀混合得到最终产品。
4.根据权利要求3所述的印染废水脱色处理混凝剂的生产方法，其特征是 所述熟化后的产品加入FeSO4·7H2O，加入量为按熟化后的产品重量的40%，再 均匀混合得到最终产品。
说明书
一种印染废水脱色处理混凝剂及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理剂及其生产方法，特别是一种可以处理印染废 水的混凝剂及其生产方法。
背景技术
我国染料工业具有小批量、多品种的特点，大部分是间歇操作，废水间 断性排放，水质水量变化范围大。染料生产流程长，产品收率低，废水组分 复杂， 浓度高如COD为1000～10万mg/L，色度深，可达500～50万倍。废 水中的有机组分大多以芳烃及杂环化合物为母体，并带有如-N=N-、-N=O等 显色基团及如-SO3Na、-OH、-NH2等极性基团。废水中还含有较多的原料和副 产品，如卤化物、硝基物、苯胺、酚类等，以及无机盐如NaCl、Na2SO4、Na2S等。染料的相对分子质量一般在700～1500之间，带有如-SO3Na、-COONa等水溶性基团的染料分子水溶性好，带有如-SO2NH2等非水溶性基团的染料分 子则表现出憎水性。染料废水中胶体粒子通常带负电荷，ζ电位在-7～-20mV 之间。
由于染料生产品种多，并朝着抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向发展， 从而使染料废水处理难度加大。印染废水颜色较深，有较强的污染感，如直 接排放将会对水源造成严重污染，因此印染废水的处理对保护生态环境和人 类健康有着重要的意义。
目前对对印染废水的处理方法较多，有絮凝沉淀法、电解法、氧化法、 吸附法等，其中絮凝沉淀法多采用铁系和铝系处理剂，如硫酸亚铁、聚硫酸 铁、碱式氯化铝等，它们的脱色范围较窄，不适应水质多变的恶劣条件，所 产生的沉淀蓬松，沉降速度慢，且硫酸亚铁脱色后易反色，碱式氯化铝则对 活性染料脱色困难。中国专利局公开的专利号为ZL94111581.X名称为“一 种印染废水脱色混凝剂的生产方法”的发明专利生产的印染废水脱色混凝剂 虽然在一定程度上解决了上述问题，但所生产的混凝剂酸性强，在印染废水 的处理过程中需加入大量的碱调整PH值至中性，增加了处理成本，而且对废 水处理设备产生严重的腐蚀。
发明内容
本发明的目的是提供一种酸性较弱、对印染废水处理设备腐蚀小的印染 废水脱色处理混凝剂及其生产方法。
本发明所述的印染废水脱色处理混凝剂，包括有效成分和少量杂质，有 效成份按重量百分比计，包括FeSO4·H2O为40-50%、Fe2(SO4)3·8H2O为35-45%、 MgSO4·2H2O为3-10%、CaSO4·2H2O为1-5%。
为达到较好的处理效果，混凝剂的有效成分是FeSO4·H2O为45-50%、 Fe2(SO4)3·8H2O为40-45%、MgSO4·2H2O为5-10%和CaSO4·2H2O为1-3%。
本发明的脱色处理机理是：在染料废水中投加铁盐等絮凝剂，使其水解 形成带高电荷的羟基化合物，它们对水中憎水性染料分子如硫化染料、还原 染料、分散染料(如直接耐晒翠蓝GL、分散红玉S-2G FL等)的混凝效果较好， 铁盐投加量在100～150mg/L时，即可取得90%以上的脱色效率。高价金属盐 的电中和作用可降低染料粒子的ζ电位。FeSO4脱色的机理是将生色基团还 原，还原产物为有机小分子不能有效混凝去除。FeSO4对带-SO-3、-OH、-NH2、 -X等基团的染料分子也具有较好的混凝脱色效果，这主要是由于Fe2+可以与 上述基团的未共用电子对发生络合反应而形成大分子螯合物，降低了水溶性， 在染料废水中呈胶体状态，进而通过硫酸亚铁水解产物的混凝作用被去除。
在含水溶性阴离子染料的废水中投加镁盐，在碱性条件下可形成化学絮 凝。含磺酸基团的染料脱色效果优于含羧酸基团的染料，这些阴离子基团容 易成为氢氧化镁的吸附作用点。如Mg(OH)2对活性橙X-□、弱性酸红3B均 有较好的脱色作用。Ca(OH)2对镁盐脱色有协同作用。
MgO、MgSO4等镁盐在水溶液中生成的Mg(OH)2的强烈吸附作用，对含磺 酸基团的水溶性染料具有良好的处理效果、脱色率、CODcr去除率分别可达 98%和70%以上;。采用MgCl2和Ca(OH)2处理活性染料和分散性染料废水， 其效果要好于Al2(SO4)3、PAC、FeSO4/Ca(OH)2。其机理是Mg2+与羟基、羧 基或SO42-反应生成稳定的螯合物，这些螯合物可通过絮凝作用从废水中 去除。
总之，本发明的混凝剂对印染废水脱色处理的主要机理为：混凝剂中含 有变价的Fe3+和Fe2+，表现出良好的氧化还原性，当混凝剂与某些易被氧化 或还原的分子或离子发生化学反应时，可表现为两种性质，一是Fe3+易获得 电子被还原为低价的Fe2+，而与其作用的分子或离子则失去电子被氧化;二 是低价的Fe2+可与某些高价阳离子反应，将其还原为低价离子。Mg2+与羟基、 羧基或SO42-反应生成稳定的螯合物，这些螯合物可通过絮凝作用从废水 中去除;Ca2+对镁盐脱色有协同作用。混凝剂与印染废水中的化学物质发生 了氧化还原反应，使其脱色，达到处理目的。
本发明所述混凝剂的生产方法包括如下步骤：(1)将FeSO4·7H2O、MgO或Mg(OH)2中任何一种、CaO或Ca(OH)2中任何一种按80%-95%∶2%-15%∶1%-5% 的比例混合均匀;(2)将混合均匀后的物料在160-250℃的温度下脱水氧化 20-40分钟，得到Fe3+/Fe2+摩尔比为0.7-0.8的熟料，加入浓硫酸酸化，浓硫 酸加入量按熟料量/浓硫酸为2.0-3.5的比例加入，熟料酸化后再熟化24 小时以上;(3)将熟化后的产品破碎，同时按熟化后的产品重量的20%--50% 加入FeSO4·7H2O，混合均匀可最后得到成品混凝剂。
为进一步得到效果好的产品，在前述方法中的步骤(3)采用如下步骤： 将熟化后的产品破碎，同时按熟化后的产品重量的20%--50%加入FeSO4·7H2O， 混合均匀可最后得到成品混凝剂。
