申请日2020.03.18
公开(公告)日2020.07.17
IPC分类号C02F9/04; C02F101/20
摘要
本发明提供一种洗煤废水回收工艺，该工艺包括一级絮凝和二级絮凝，其中一级絮凝，加入自制的壳聚糖阳离子型絮凝剂，该阳离子型絮凝剂的加入量为1‑1.5wt‰;二级絮凝，加入阴离子型絮凝剂，该阴离子型絮凝剂的加入量为1‑2wt%，经过两级絮凝以后，可除去水中大部分带电粒子成分，在此基础上再进行物理吸附，吸附效率大大提高。采用本发明洗煤废水回收工艺，处理后的洗煤水COD含量达到50‑75mg/L，COD的去除率可达到92‑96%，悬浮物含量30‑50mg/L，pH值为6.5‑8.5之内，达到废水排放标准，也可用于洗煤回用，大大节约了水资源。
权利要求书
1.一种洗煤废水回收工艺，其特征在于，包括一级絮凝和二级絮凝;所述一级絮凝，加入阳离子型絮凝剂，该阳离子型絮凝剂的加入量为1-1.5wt‰;
所述二级絮凝，加入阴离子型絮凝剂，该阴离子型絮凝剂的加入量为1-2wt%。
2.根据权利要求1所述的洗煤废水回收工艺，其特征在于，所述阳离子型絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将甲壳素加入到40-45wt%的氢氧化钠碱液中，升高温度至65-70℃，保温搅拌8-10h，通过脱乙酰化反应，生成含有氨基的壳聚糖悬浊液;
2)向上述壳聚糖悬浊液中加入羟丙基三甲基氮化铵，后加入催化剂，升高温度至70-75℃，在此温度下反应10-11h，悬浊液逐渐变成清澈黄色季胺盐溶液;
3)后向溶液中滴加少量丙酮，置于冰箱中静置沉淀，过滤干燥，得到阳离子型絮凝剂。
3.根据权利要求2所述的洗煤废水回收工艺，其特征在于，所述壳聚糖悬浊液，壳聚糖脱乙酰度为90-95%。
4.根据权利要求2所述的洗煤废水回收工艺，其特征在于，所述催化剂为磷钼酸锌，催化剂加入浓度为0.10-0.15wt%。
5.根据权利要求2所述的洗煤废水回收工艺，其特征在于，所述羟丙基三甲基氮化铵的加入量为甲壳素重量的1.2-1.5倍。
6.根据权利要求1所述的洗煤废水回收工艺，其特征在于，所述一级絮凝，洗煤水的pH为6.0-7.0;所述二级絮凝，洗煤水的pH为7.5-8.5。
7.根据权利要求1所述的洗煤废水回收工艺，其特征在于，所述二级絮凝，阴离子型絮凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂，分子量为1000-1200万。
8.根据权利要求1所述的洗煤废水回收工艺，其特征在于，还包括物理吸附，所述物理吸附，是向絮凝处理后的洗煤水中加入活性硅藻土，加入量占总量的4-5wt%。
9.根据权利要求8所述的洗煤废水回收工艺，其特征在于，所述活性硅藻土，其制备过程，包括向硅藻土中加入浓硫酸溶液，升温至80-90℃进行2-3h的扩容处理;还包括置于马弗炉内以10℃/min的升温速率升温至450-500℃，保温3-4h后，随炉冷却。
10.根据权利要求9所述的洗煤废水回收工艺，其特征在于，所述活性硅藻土，平均粒度为40-60目。
说明书
一种洗煤废水回收工艺
技术领域
本发明属于工业废水处理技术领域，具体涉及一种洗煤废水回收工艺。
背景技术
洗煤废水是煤矿洗煤加工工艺的工业尾水，其中含有大量的煤泥和泥砂，给矿区附近的环境造成了严重的污染。其主要特点是浊度高，固体物粒度细，固体颗粒表面多带负电荷，同性电荷间的斥力使这些微粒在水中保持分散状态，受重力和布朗运动的影响;由于煤泥水中固体颗粒界面之间的相互作用(如吸附、溶解、化合等)，使洗煤废水的性质相当复杂，不仅具有悬浮液的性质，还具有胶体的性质。由于上述原因，洗煤废水很难自然澄清，而且这类废水中含有选煤加工过程中的各种添加剂和重金属等有害物质，直接排放造成了水体污染、河道淤塞、煤泥流失等问题，给国家造成了极大的经济损失，也使得煤炭行业水资源更为紧缺，严重制约着煤炭生产的发展，所以开发洗煤废水高效处理的新技术、新工艺有重要的意义。
发明专利CN106277250A公开一种洗煤废水的处理工艺，其制备了一种新型的阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，后以该阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂为主处理洗煤废水，再以活性炭、蒙脱石、聚合氯化铝洗脱处理过滤液，处理后的水透光度高，COD去除率高，但是，其并未公开具体的处理效果，另外，其制备的絮凝剂用量很大，处理10吨洗煤水需要消耗1吨絮凝剂，产生大量固废，使用成本很高，并不适合大规模使用。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，对现有工艺进行进一步优化，本发明提供一种新型的絮凝剂及洗煤废水回收工艺，以实现以下发明目的：
1、减少絮凝剂用量
2、降低回收废水中COD、悬浮物等的含量，提高废水处理效果
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种洗煤废水回收工艺，其特征在于，包括一级絮凝、二级絮凝、挤压脱水和物理吸附;
所述一级絮凝，加入阳离子型絮凝剂，该阳离子型絮凝剂的加入量为1-1.5wt‰;
所述二级絮凝，加入阴离子型絮凝剂，该阴离子型絮凝剂的加入量为1-2wt%;
所述阳离子型絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将甲壳素加入到40-45wt%的氢氧化钠碱液中，升高温度至65-70℃，保温搅拌8-10h，通过脱乙酰化反应，生成含有氨基的壳聚糖悬浊液;
2)向上述壳聚糖悬浊液中加入羟丙基三甲基氮化铵，后加入催化剂，升高温度至70-75℃，在此温度下反应10-11h，悬浊液逐渐变成清澈黄色季胺盐溶液;
3)后向溶液中滴加少量丙酮，置于冰箱中静置沉淀，过滤干燥，得到阳离子型絮凝剂;
所述壳聚糖悬浊液，壳聚糖脱乙酰度为90-95%;
所述催化剂为磷钼酸锌，催化剂加入浓度为0.10-0.15wt%;
所述羟丙基三甲基氮化铵的加入量为甲壳素重量的1.2-1.5倍;
所述静置沉淀，丙酮与溶液的体积比为1:3-5;
所述一级絮凝，调节洗煤水的pH为6.0-7.0;所述二级絮凝，洗煤水的pH为7.5-8.5;
所述二级絮凝，阴离子型絮凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂，分子量为1000-1200万;
所述挤压脱水，压力为3-4MPa，泥饼含水量降至5-8%;
所述物理吸附，是向絮凝处理后的洗煤水中加入活性硅藻土，加入量占总量的4-5wt%;静置沉淀50-60min;
所述活性硅藻土，其制备过程，包括向硅藻土中加入浓硫酸溶液，升温至80-90℃进行2-3h的扩容处理;还包括置于马弗炉内以10℃/min的升温速率升温至450-500℃，保温3-4h后，随炉冷却;
所述活性硅藻土，平均粒度为40-60目。
采用上述技术方案，本发明的有益效果为：
1、采用本发明洗煤废水回收工艺，采用自制的壳聚糖阳离子型絮凝剂，絮凝剂用量1-1.5‰，在此基础上，阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂用量1-2%，降低了降低了使用成本，同时大大降低了固废量;
2、采用本发明洗煤废水回收工艺，处理后的洗煤水COD含量达到50-75mg/L，COD的去除率可达到92-96%，悬浮物含量30-50mg/L，pH值为6.5-8.5之内，达到废水排放标准;
3、采用本发明洗煤废水回收工艺，使用721型分光光度计测定透光率，波长660nm处透光率达到97%及以上，水质清澈，可重新用于洗煤回用，大量节省用水量;
4、采用本发明洗煤废水回收工艺，处理后的洗煤水中总金属含量降低至6-10mg/L，尤其其中铁含量低至1mg/L以内，铁金属去除率高。（发明人亓传玉）
