申请日2018.11.23
公开(公告)日2019.02.19
IPC分类号C02F1/52; C02F1/54; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种用于处理有机废水的絮凝剂的制备方法，属于有机物废水处理技术领域。本发明所述方法以钢渣为原料，以微波作为热源来制备聚合氯化铁(PFC)絮凝剂，并利用羧甲基淀粉(CMS)对制备的PFC絮凝剂进行改性;本发明所述方法制备的絮凝剂对废水中的胶体、有机物、悬浮物、硫化物和金属离子等都有较好的去除作用;此外，以钢渣制备絮凝剂符合对固废综合利用的要求。目前絮凝剂的需求在我国乃至整个世界都非常大，铝系和铁系絮凝剂以其良好的处理效果和低成本占据了很大的市场，因此利用钢渣制备PFC絮凝剂有着很大的经济意义和社会意义。
权利要求书
1.一种用于处理有机废水的絮凝剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)按照钢渣粉末与活性炭质量比为1:4～4:1的比例混合均匀，放入微波炉中微波活化，过80目的标准筛得到活化后的钢渣;
(2)按1g:2ml～1g:6.5mL的比例将钢渣加入到盐酸溶液中，其中盐酸的质量百分比浓度为28%~35%，搅拌酸浸完成后过滤，取滤液在微波条件下进行水解聚合，反应完成后即得聚合氯化铁溶液;
(3)按0.002g/ mL~0.012g/ mL的比例将羧甲基淀粉加入到步骤(2)得到的聚合氯化铁溶液中，其中聚合氯化铁的质量百分比浓度为5%~35%，在磁力搅拌下充分混合，在微波条件下反应一段时间，将所得溶液水浴蒸干，充分干燥并研磨成粉末状即为CMS-PFC改性絮凝剂。
2.根据权利要求1所述用于处理有机废水的絮凝剂的制备方法，其特征在于：钢渣粉末的粒度为170目~230目，活性炭的粒度为60目~80目。
3.根据权利要求1所述用于处理有机废水的絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中微波活化的条件为：200W～800W条件下活化20min～60min。
4.根据权利要求1所述用于处理有机废水的絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中微波条件为：150W～650W水解聚合10min～60min。
5.根据权利要求1所述用于处理有机废水的絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中微波条件为：150W～650W微波条件下反应10min～60min。
6.权利要求1~6所述絮凝剂用于处理有机废水的方法，其特征在：调节废水pH至中性或碱性，按照0.1g/L～1.6g/L的添加量加入CMS-PFC絮凝剂充分搅拌，絮凝沉淀5min～60in，上清液即为处理后的废水。
说明书
一种用于处理有机废水的絮凝剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于处理有机废水的絮凝剂的制备方法，属于有机物废水处理技术领域。
背景技术
钢渣是一种工业固体废物，是炼钢排出的渣，依炉型分为转炉渣、平炉渣、电炉渣。钢渣中各种成分的含量因炼钢炉型、钢种以及每炉钢冶炼阶段的不同，有较大的差异。主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成。大量的钢渣得不到很好地处理，只能随意堆放，造成了土地的严重浪费。在堆积过程中，被雨水冲刷或风化随着水体进入河流，或渗入地下，造成严重的水污染和土壤污染，给环境造成巨大的危害。
钢渣的环境危害和安全隐患已经逐渐得到世界的关注，美国、加拿大、日本等对于固废的治理都投入了大量的财力、人力和物力进行研究;我国对于固废的处理和利用工作起步较晚，在可持续发展、矿产资源开发环境保护等相关原则下，在八十年代中期开始，提出来“无害化”、“减量化”、“资源化”等一系列技术政策。对于钢渣固废的处理研究也逐渐得到了重视，特别是钢渣的综合利用得到了很多的研究，在建材、农业、工业等多个领域都得到了应用于研究。
2017年我国粗钢产量约8.3亿t，产生固废接近5亿t，约占全国工业固废生产量的18%，主要包括高炉渣、钢渣、冶金尘泥等，其中最难利用的大宗冶金固废为钢渣，产生量约1亿t/a。根据国家规划根据国家规划对于资源环境、生态建设方面的管理力度进一步加大，钢铁企业节能减排的任务将更加艰巨，将钢渣作为二次资源进行开发利用，实现钢渣的“零排放”已成为钢铁行业发展循环经济，保护生态环境的一项重要任务。目前，对于钢渣的处理办法也很多，在农业、工业、建筑业等多方面都有着应用，但在如此大量的固废钢渣面前仍然是九牛一毛，更多地研究出新的具有高经济价值的综合利用办法是科研工作者长期面临的重要课题。钢渣是中国钢铁产业大量排放的固体废渣，其排放量约为钢产量的10%左右。随着国家未来发展的中长期纲要的实施，钢渣的循环利用必将成为能源环境保护的重要措施，意义重大。
“保护环境，处理三废污染”是我国乃至世界永恒的话题。废水的污染在我国也是极为严重，国家政策对企业的废水排放也做了诸多限制，然而高额的水处理成本，造成了很多企业偷偷排放污水的现象，给环境带来了巨大的危害。如何更高效、低成本地处理这些废水，如何制造出高效低价的水处理试剂，是缓解废水污染的一个重要课题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术对钢渣利用的不足，提供一种用于处理有机废水的絮凝剂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按照钢渣粉末与活性炭质量比为1:4～4:1的比例将其混合均匀，放入微波炉中进行微波活化，过80目的标准筛得到活化后的钢渣。
(2)按1g:2ml～1g:6.5mL的比例将钢渣加入到硫酸溶液中，其中硫酸的质量百分比浓度为28%~35%，搅拌酸浸完成后过滤，取滤液在微波条件下进行水解聚合，反应完成后即得聚合氯化铁(PFC)溶液;在实际使用过程中可以剂将聚合氯化铁溶液加热蒸干后充分干燥，研磨便于保存，需要配制聚合氯化铁溶液时取出聚合硫酸铝加水配制。
(3)按0.002g/mL~0.012g/ mL的比例将羧甲基淀粉(CMS)加入到步骤(2)得到的聚合氯化铁溶液中，其中聚合氯化铁的质量百分比浓度为5%~35%，在磁力搅拌下充分混合，在微波条件下反应一段时间，将所得溶液水浴蒸干，充分干燥并研磨成粉末状即为CMS-PFC改性絮凝剂。
优选的，本发明所述钢渣粉末的粒度为170目~230目，活性炭的粒度为60目~80目。
优选的，本发明所述步骤(1)中微波活化的条件为：200W～800W条件下活化20min～60min。
优选的，本发明所述步骤(2)中微波条件为：150W～650W水解聚合10min～60min。
优选的，本发明所述步骤(3)中微波条件为：150W～650W微波条件下反应10min～60min。
优选的，本发明所述絮凝剂用于处理有机废水的方法，其特征在于：调节废水pH至中性或碱性，按照0.1g/L～1.6g/L的添加量加入CMS-PFC絮凝剂充分搅拌，絮凝沉淀5min～60in，上清液即为处理后的废水;废水COD去除率能够达到70%～87%，且处理后的废水浓度为80mg/L～800mg/L。
本发明的有益效果：
(1)无机-有机复合高分子絮凝剂同时兼具着两者的优势，有着受环境影响小，絮体大，pH适应范围广，价格便宜等优点。
(2)通过微波法产生高温对钢渣进行活化，相较于电炉加热，加热效率得到了提高，且能够节约能源。
(3)利用钢渣来制备絮凝剂，不仅减少了固废的污染，而且所制备的絮凝剂对废水有着较好的处理效果，较好地实现了废物的综合利用，变废为宝。
