專利名稱：用于高色度工業(yè)廢水處理的新型復合絮凝劑的生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適用于高色度工業(yè)廢水處理的新型高效復合絮凝劑及其生產方法。
目前常用的含三價鐵鹽或亞鐵鹽類的工業(yè)廢水脫色絮凝劑如聚合硫酸鐵(PFS)和硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)等，存在脫色范圍窄，不適應水質多變的條件，抗沖擊負荷能力低，如PFS對含活性染料和酸性染料的廢水脫色效果較差，硫酸亞鐵對含活性染料的廢水雖有脫色效果，但易返色。與現有其它絮凝劑一樣，它們只適宜處理低色度的工業(yè)廢水。另外現有絮凝劑的生產大多伴有“三廢”產生，對環(huán)境造成污染。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于工業(yè)廢水(如染料廢水、農藥廢水和紡織印染廢水等)處理的高效復合脫色絮凝劑，配合工藝，能快速有效地去除高濃度、高色度廢水中的懸浮物、COD和BOD，同時能適應水質多變的情況，降低廢水處理成本，為高濃度、高色度工業(yè)廢水的達標排放創(chuàng)造條件。
按本發(fā)明所生產的絮凝劑為褐紅色液體，有效成份有聚鐵、硫酸亞鐵、硫酸鎂及其混合型多聚物。絮凝劑中主要起脫色作用的是聚合硫酸鐵和硫酸亞鐵，其中Fe3+/Fe2+的摩爾比是產品的一項重要指標。當Fe3+/Fe2+的摩爾比為0.4～1.2時，絮凝劑具有最佳的脫色范圍，硫酸鎂及其與鐵鹽形成的多聚物起著改善脫色效果的作用。如果采用工業(yè)原料，則產品可能略顯混濁，但不影響使用效果。
本發(fā)明以結晶硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)、結晶硫酸鎂(MgSO4·7H2O)和硫酸為原料，以過氧化氫(H2O2)為氧化劑，FeSO4∶H2SO4∶H2O2(摩爾比)=2∶0.5∶0.5，硫酸鎂的加量為硫酸亞鐵加量的5％～15％(重量比)。為充分利用溶解熱和反應熱，使溶解、氧化、水解和聚合四個過程能在較好的動力學條件下進行，先將結晶硫酸亞鐵和結晶硫酸鎂放入反應釜，混合均勻后加入原料重量20％～50％的水和約相當于水體積1/5的硫酸，借助硫酸的溶解熱來溶解硫酸亞鐵和硫酸鎂，溶解完畢后，再邊攪拌邊緩慢加入過氧化氫溶液，保證反應在35～90℃的溫度內進行。由于氧化反應的反應熱很大，從而加速反應過程，達到聚合條件，熟化時間為30～90分鐘，因此基本不需加熱。反應中Fe3+/Fe2+的摩爾比是通過過氧化氫的加量來控制的。反應時水的加量以總原料重量的30％為最佳，Fe3+/Fe2+的摩爾比以0.8～1.0為最佳，輔助原料硫酸鎂的加量以硫酸亞鐵加量的10％為最佳，反應溫度以50℃為宜，熟化時間為40～60分鐘。
本發(fā)明的絮凝劑產品生產具有設備簡單、工藝簡便、周期短和無“三廢”產生的特點。生產絮凝劑的反應時間約需半小時，熟化1小時，總共只需1.5小時即可。
本發(fā)明的絮凝劑以聚合硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鎂及其共聚物為主要成份，且三價鐵離子和二價鐵離子的摩爾比為0.8～1.0，產品具有脫色范圍廣，適應水質變化能力強的特點。使用該絮凝劑處理廢水時，脫色率高，產生的絮體結實、沉降速度快，不返色。對于色度1萬多倍的染料廢水，色度去除率可達98％，COD去除率達60％以上。產品為液體，可直接投加，使用方便。使用的pH范圍為10～12。適用于處理染料、農藥和印染等多種高色度工業(yè)廢水。
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明實施例1取1094克FeSO4·7H2O和109.5克MgSO4·7H2O加入到反應釜中，加入220克水和55毫升硫酸(96％)，攪拌均勻，再加入120毫升過氧化氫(30％)，氧化反應后熟化，反應完畢后，可得褐紅色液體絮凝劑產品。
實施例2將本發(fā)明所生產的絮凝劑3毫升加入到1000毫升人工配制的混合染料廢水(其中酸性大紅、分散黃和直接耐曬翠蘭各為1000ppm)中，以120轉/分鐘的速度攪拌15分鐘，放置沉降，取上清液和原液測定COD和色度，并計算COD去除率和脫色率(兩項處理指標分別為62％和93％)。
權利要求
1．一種用于高色度工業(yè)廢水脫色處理的新型復合絮凝劑的生產方法，其特征在于用結晶硫酸亞鐵為主要原料，結晶硫酸鎂為輔助原料，混合均勻后加入原料重量20％～50％的水和約相當于水體積1/5的硫酸，保持反應溫度為35～90℃，以過氧化氫為氧化劑，經氧化、水解和聚合反應后制得。
2．按權利要求1所述的生產方法，其特征在于FeSO4·7H2O∶H2SO4∶H2O2(摩爾比)=2∶0.5∶0.5。
3．按權利要求1所述的生產方法，其特征在于所采用的輔料為MgSO4·7H2O。
4．按權利要求1生產的絮凝劑，其特征在于絮凝劑中的Fe3+/Fe2+的摩爾比為0.6～1.2，其中Fe3+主要是以聚合硫酸鐵的形式存在。
全文摘要
一種用于高色度工業(yè)廢水脫色處理的新型復合絮凝劑及其生產方法。該絮凝劑是通過在結晶硫酸亞鐵、結晶硫酸鎂中投加硫酸、過氧化氫,經溶解、氧化反應、水解反應和聚合反應而制得。該產品具有脫色范圍廣,適應性強,生產周期短,和生產過程無“三廢”產生的特點。該絮凝劑處理的廢水脫色率高,產生的絮體結實、沉降速度快,不返色。產品為液體,使用方便,適用于處理染料、農藥和印染等多種高色度工業(yè)廢水。
文檔編號C02F1/52GK1285318SQ9911158
公開日2001年2月28日 申請日期1999年8月19日 優(yōu)先權日1999年8月19日
發(fā)明者李發(fā)生, 劉舒生, 谷慶寶, 菅曉東, 吳宏杰 申請人:中國環(huán)境科學研究院