公布日：2023.10.20
申請(qǐng)日：2023.04.12
分類號(hào)：C02F1/56(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/22(2006.01)N;C02F103/18(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑及其制備方法。本發(fā)明制備的一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑包括：15‑20份的改性海藻酸鈉溶液、5‑12份的改性活性炭、8‑15份的絮凝劑、10‑15份的混凝劑、1‑8份的螯合劑。本發(fā)明通過制備改性海藻酸鈉溶液、制備改性活性炭、制備絮凝劑、制備混凝劑、混合、蒸發(fā)結(jié)晶、烘干和粉碎步驟制得一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑。本發(fā)明通過添加改性海藻酸鈉，使得制備的脫硫廢水處理一體化的藥劑對(duì)脫硫廢水中Ca、Mg、Ni、Zn、As、Cd、Cr等重金屬污染物的去除率提高了，同時(shí)讓脫硫廢水處理過程具有了短流程、少藥劑的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求書
1.一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：S1：制備改性海藻酸鈉溶液將海藻酸鈉置于容器中，向容器中加入超純水，攪拌均勻，得到海藻酸鈉溶液，向海藻酸鈉溶液中加入改性劑，得到改性海藻酸鈉溶液；S2：制備改性活性炭將活性炭進(jìn)行預(yù)處理，得到活性炭顆粒，將活性炭顆粒加入氫氧化鈉溶液中，攪拌均勻，對(duì)溶液進(jìn)行過濾、干燥，得到改性活性炭顆粒；S3：制備絮凝劑將殼聚糖加入至乙酸溶液中，攪拌均勻，得到殼聚糖溶液，向殼聚糖溶液中加入硫酸鐵和硫酸鎂，得到混合液Ⅱ，將混合液Ⅱ進(jìn)行過濾、烘干、過篩，得到絮凝劑；S4：制備混凝劑將含有三氧化二鋁的鋁渣粗粉與鹽酸溶液進(jìn)行混合，攪拌1.5-3h，得到聚合氯化鋁，將聚合氯化鋁進(jìn)行熟化，將熟化后的聚合氯化鋁與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺進(jìn)行混合均勻，得到混凝劑；S5：混合取上述步驟制備的15-20份改性海藻酸鈉溶液、5-12份的改性活性炭、8-15份的絮凝劑、10-15份的混凝劑和1-8份的螯合劑進(jìn)行混合，攪拌50-75min，得到混合漿液Ⅲ；S6：蒸發(fā)結(jié)晶對(duì)混合漿液Ⅲ采用蒸發(fā)結(jié)晶法進(jìn)行蒸發(fā)，得到混合結(jié)晶體；S7：烘干將混合結(jié)晶體進(jìn)行烘干，控制烘干溫度60-80℃，得到烘干后的混合結(jié)晶體；S8：粉碎將烘干后的混合結(jié)晶體進(jìn)行粉碎，過100-200目篩，得到用于脫硫廢水處理一體化的藥劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中的制備改性海藻酸鈉溶液，具體包括如下步驟：S1.1：將50-70份的海藻酸鈉置于容器中，向容器中加入900-1100份的超純水，攪拌至海藻酸鈉完全溶解，得到海藻酸鈉溶液；S1.2：將0.05-0.15份的乙二胺加入90-110份的超純水，進(jìn)行超聲處理3-5min，得到改性劑溶液；S1.3：向改性劑溶液中加入10-15份的海藻酸鈉溶液，攪拌2-5h，得到改性海藻酸鈉溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中的制備改性活性炭，具體包括如下步驟：S2.1：將活性炭進(jìn)行清洗、除雜、烘干和冷卻，得到活性炭顆粒；S2.2：將活性炭顆粒加入裝有氫氧化鈉溶液的容器中，氫氧化鈉溶液的溶度為2-4mol/L，攪拌15-30min，得到混合液Ⅰ；S2.3：對(duì)混合液Ⅰ進(jìn)行超聲震蕩處理，處理時(shí)間30-45min，再放入熱水中繼續(xù)攪拌15-20min；S2.4：將混合液Ⅰ進(jìn)行過濾，用蒸餾水對(duì)濾渣進(jìn)行洗滌，再濾干，干燥，得到改性活性炭顆粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中的制備絮凝劑，具體包括如下步驟：S3.1：將殼聚糖加入至乙酸溶液中，攪拌30-45min，得到殼聚糖溶液；S3.2：對(duì)殼聚糖溶液進(jìn)行加熱至75-90℃，加入硫酸鐵和硫酸鎂，攪拌1-3h，得到混合液Ⅱ；S3.3：將混合液Ⅱ進(jìn)行過濾，分離濾液和濾渣，濾渣備用；S3.4：將濾渣進(jìn)行烘干，過100-200目篩，得到絮凝劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S3.2的殼聚糖、硫酸鐵和硫酸鎂的投入質(zhì)量比為100:0.4-0.8:0.4-0.8。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S4中的制備混凝劑，具體包括如下步驟：S4.1：將含有三氧化二鋁的鋁渣進(jìn)行粉碎，過10-16目篩，得到含有三氧化二鋁的鋁渣粗粉；S4.2：將含有三氧化二鋁的鋁渣粗粉與鹽酸溶液按1:1-4進(jìn)行混合，升高溫度至80-95℃，進(jìn)行水解和聚合反應(yīng)，攪拌速度200-360r/min，攪拌時(shí)間1.5-3h，得到聚合氯化鋁；S4.3：將聚合氯化鋁置于熟化室中進(jìn)行熟化，熟化溫度45-70℃，熟化時(shí)間25-45h，得到熟化后的聚合氯化鋁；S4.4：將熟化后的聚合氯化鋁與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺進(jìn)行混合，升溫至70-85℃，攪拌1-2h，得到混凝劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S4.4中的熟化后的聚合氯化鋁與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的比例為95-110:3-6。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S5中的螯合劑為二硫代氨基甲酸鈉。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑的制備方法所制備的用于脫硫廢水處理一體化的藥劑。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑及其制備方法，該一體化藥劑在處理脫硫廢水時(shí)只需加入一種藥劑，可以同時(shí)去除廢水中的多種污染物，尤其去除脫硫廢水中的Ca、Mg、Ni、Zn、As、Cd、Cr等重金屬的效果更好，提高脫硫廢水處理的效率。
一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑，包括以下原料按重量份組成：15-20份的改性海藻酸鈉溶液、5-12份的改性活性炭、8-15份的絮凝劑、10-15份的混凝劑、1-8份的螯合劑。
一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑的制備方法，包括如下步驟：
S1：制備改性海藻酸鈉溶液
將海藻酸鈉置于容器中，向容器中加入超純水，攪拌均勻，得到海藻酸鈉溶液，向海藻酸鈉溶液中加入改性劑，得到改性海藻酸鈉溶液；
S2：制備改性活性炭
將活性炭進(jìn)行預(yù)處理，得到活性炭顆粒，將活性炭顆粒加入氫氧化鈉溶液中，攪拌均勻，對(duì)溶液進(jìn)行過濾、干燥，得到改性活性炭顆粒；
S3：制備絮凝劑
將殼聚糖加入至乙酸溶液中，攪拌均勻，得到殼聚糖溶液，向殼聚糖溶液中加入硫酸鐵和硫酸鎂，得到混合液Ⅱ，將混合液Ⅱ進(jìn)行過濾、烘干、過篩，得到絮凝劑；
S4：制備混凝劑
將含有三氧化二鋁的鋁渣粗粉與鹽酸溶液進(jìn)行混合，攪拌1.5-3h，得到聚合氯化鋁，將聚合氯化鋁進(jìn)行熟化，將熟化后的聚合氯化鋁與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺進(jìn)行混合均勻，得到混凝劑；
S5：混合
取上述步驟制備的15-20份改性海藻酸鈉溶液、5-12份的改性活性炭、8-15份的絮凝劑、10-15份的混凝劑和1-8份的螯合劑進(jìn)行混合，攪拌50-75min，得到混合漿液Ⅲ；
S6：蒸發(fā)結(jié)晶
對(duì)混合漿液Ⅲ采用蒸發(fā)結(jié)晶法進(jìn)行蒸發(fā)，得到混合結(jié)晶體；
S7：烘干
將混合結(jié)晶體進(jìn)行烘干，控制烘干溫度60-80℃，得到烘干后的混合結(jié)晶體；
S8：粉碎
將烘干后的混合結(jié)晶體進(jìn)行粉碎，過100-200目篩，得到用于脫硫廢水處理一體化的藥劑。
進(jìn)一步地，所述步驟S1中的制備改性海藻酸鈉溶液，具體包括如下步驟：
S1.1：將50-70份的海藻酸鈉置于容器中，向容器中加入900-1100份的超純水，攪拌至海藻酸鈉完全溶解，得到海藻酸鈉溶液；
S1.2：將0.05-0.15份的乙二胺加入90-110份的超純水，進(jìn)行超聲處理3-5min，得到改性劑溶液；
S1.3：向改性劑溶液中加入10-15份的海藻酸鈉溶液，攪拌2-5h，得到改性海藻酸鈉溶液。
進(jìn)一步地，所述步驟S2中的制備改性活性炭，具體包括如下步驟：
S2.1：將活性炭進(jìn)行清洗、除雜、烘干和冷卻，得到活性炭顆粒；
S2.2：將活性炭顆粒加入裝有氫氧化鈉溶液的容器中，氫氧化鈉溶液的溶度為2-4mol/L，攪拌15-30min，得到混合液Ⅰ；
S2.3：對(duì)混合液Ⅰ進(jìn)行超聲震蕩處理，處理時(shí)間30-45min，再放入熱水中繼續(xù)攪拌15-20min；
S2.4：將混合液Ⅰ進(jìn)行過濾，用蒸餾水對(duì)濾渣進(jìn)行洗滌，再濾干，干燥，得到改性活性炭顆粒。
進(jìn)一步地，所述步驟S3中的制備絮凝劑，具體包括如下步驟：
S3.1：將殼聚糖加入至乙酸溶液中，攪拌30-45min，得到殼聚糖溶液；
S3.2：對(duì)殼聚糖溶液進(jìn)行加熱至75-90℃，加入硫酸鐵和硫酸鎂，攪拌1-3h，得到混合液Ⅱ；
S3.3：將混合液Ⅱ進(jìn)行過濾，分離濾液和濾渣，濾渣備用；
S3.4：將濾渣進(jìn)行烘干，過100-200目篩，得到絮凝劑。
進(jìn)一步地，所述步驟S3.2的殼聚糖、硫酸鐵和硫酸鎂的投入質(zhì)量比為100:0.4-0.8:0.4-0.8。
進(jìn)一步地，所述步驟S4中的制備混凝劑，具體包括如下步驟：
S4.1：將含有三氧化二鋁的鋁渣進(jìn)行粉碎，過10-16目篩，得到含有三氧化二鋁的鋁渣粗粉；
S4.2：將含有三氧化二鋁的鋁渣粗粉與鹽酸溶液按1:1-4進(jìn)行混合，升高溫度至80-95℃，進(jìn)行水解和聚合反應(yīng)，攪拌速度200-360r/min，攪拌時(shí)間1.5-3h，得到聚合氯化鋁；
S4.3：將聚合氯化鋁置于熟化室中進(jìn)行熟化，熟化溫度45-70℃，熟化時(shí)間25-45h，得到熟化后的聚合氯化鋁；
S4.4：將熟化后的聚合氯化鋁與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺進(jìn)行混合，升溫至70-85℃，攪拌1-2h，得到混凝劑。
進(jìn)一步地，所述步驟S4.4中的熟化后的聚合氯化鋁與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的比例為95-110:3-6。
進(jìn)一步地，所述步驟S5中的螯合劑為二硫代氨基甲酸鈉。
本發(fā)明還提供一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑，由上述一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑的制備方法所制備。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：
1、本發(fā)明所制得一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑，通過添加改性海藻酸鈉，使得制備的脫硫廢水處理一體化的藥劑對(duì)脫硫廢水中Ca、Mg、Ni、Zn、As、Cd、Cr等重金屬污染物的去除率提高了，同時(shí)讓脫硫廢水處理過程具有了短流程、少藥劑的優(yōu)點(diǎn)。
2、本發(fā)明所制得一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑，通過用殼聚糖、乙酸、硫酸鐵和硫酸鎂制備絮凝劑，使得制備的脫硫廢水處理一體化的藥劑對(duì)脫硫廢水中的懸浮物具有強(qiáng)化處理效果，對(duì)重金屬也有一定的吸附作用，降低總體脫硫廢水處理工藝的藥品投加量，同時(shí)可以減少石灰的投加量，降低企業(yè)脫硫廢水處理的成本。
3、本發(fā)明所制得一種用于脫硫廢水處理一體化的藥劑，通過用聚合氯化鋁與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺制備混凝劑，聚合氯化鋁具有較強(qiáng)的吸附電中和以及壓縮雙電層能力，有助于促使水中膠體脫穩(wěn)，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺具有很強(qiáng)的吸附架橋能力，有利于懸浮顆粒物的充分吸附，提高脫硫廢水中懸浮顆粒物的去除率，使得制備的脫硫廢水處理一體化的藥劑在脫硫廢水處理中的效率提高了。
（發(fā)明人：鄭皓;鄭朝輝;倪闐）
