專利名稱：：一種用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于絮凝劑領(lǐng)域，特別涉及一種用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：絮凝劑在廢水處理中已被廣泛使用，廢水的混凝處理是含油廢水處理中的基本單元之一。在無機絮凝劑中，以無機高分子絮凝劑為主導(dǎo)地位，無機絮凝劑主要是鐵鹽和鋁鹽，如聚硫氯化鐵、聚磷氯化鐵、聚合磷酸鐵等及聚合氯化鐵鋁、聚硅硫酸鋁和聚磷硫酸鋁等，此類絮凝劑雖然能有效凈化廢水，但卻存在耗量大、效率低、產(chǎn)生浮渣多等缺點，并具有一定的腐蝕性和毒性，對人類健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響；有機高分子絮凝劑的主要品種有聚丙烯酰胺(PAM)、聚甲基丙烯酸酯_丙烯晴共聚物、聚乙烯基苯甲基季銨鹽等，它們與無機高分子絮凝劑相比具有耗量小、絮凝能力強、效率高、產(chǎn)生浮渣少等優(yōu)點，但不足之處是廢渣含水率高，產(chǎn)生的污液體積較大，并且這類高聚物的殘余單體具有"三致"效應(yīng)(致畸、致癌、致突變)，因而使其應(yīng)用范圍受到限制；天然生物高分子絮凝劑，如殼聚糖、淀粉衍生物、明膠等，是從自然物質(zhì)中提取并稍經(jīng)化學(xué)改性處理的物質(zhì)，這類絮凝劑無毒或低毒、無二次污染，但絮凝活性低，單獨用于絮凝凈化效果也不理想。含乳化油廢水是石油廢水中最難處理的廢水之一，該廢水中含有大量的表面活性物質(zhì)，其由于^電位會形成雙電層，且表面活性的結(jié)構(gòu)膜具有一定的強度和韌性，因此乳化廢水有較高的穩(wěn)定性而難以處理，常用的上述絮凝劑中，還沒有一種絮凝劑對處理含乳化油廢水同時具有良好的混凝和破乳性能，如堿式氯化鋁只能壓縮乳濁液滴的雙電層降低4電位，而不能改變?nèi)闈嵋旱伪砻娴慕Y(jié)構(gòu)膜，不能達到完全破乳。
發(fā)明內(nèi)容為了克服常用絮凝劑對含乳化油廢水處理效果的不足與缺陷，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑及其制備方法，這種絮凝劑兼有無機絮凝劑與有機絮凝劑的優(yōu)點，對懸浮物和乳化油有著較好的絮凝作用和吸附架橋能力，對含乳化油水有著較強的破乳能力，特別適用于含乳化油廢水的處理，其生產(chǎn)方法工藝簡單，使用常規(guī)設(shè)備，無廢氣、廢水、廢渣排出。為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案—種用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑及其制備方法，制得的該絮凝劑由以下重量百分比的原料組成硫酸鋁80.5%_84%，氯化鋅4%_6%，氯化鎂1.5%_2%，三氯化鐵9%_11%，碳酸氫鈉0.4%_0.6%，上述原料的百分比之和為100%。上述用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑的制備方法，包括以下步驟1)粉碎過篩常溫常壓下，將配方量的硫酸鋁及三氯化鐵混合后粉碎、過篩，粒徑《200目；將配方量的氯化鋅、氯化鎂及碳酸氫鈉混合后粉碎、過篩，粒徑《200目；2)初步熟化常壓下將硫酸鋁及三氯化鐵的混合粉碎物熟化，熟化條件溫度為15-25t:時，熟化6-8小時；溫度為26-35t:時，熟化4_6小時；3)繼續(xù)熟化常壓下，將氯化鋅、氯化鎂及碳酸氫鈉的混合粉碎物加入到上一步得到的硫酸鋁及三氯化鐵熟化物中，保持上一步熟化溫度不變，繼續(xù)熟化3-4小時，即可得到用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑。本發(fā)明的主要優(yōu)點(1)本發(fā)明的制備方法的操作步驟主要為混合粉碎以及熟化，制備過程無環(huán)境污染；(2)混凝效果好。將鋁鹽、鐵鹽投入被處理的水中之前，預(yù)先進行一定程度的混合熟化，可以進一步強化其絮凝特性，使其絮凝能力超過原金屬鹽類。本發(fā)明制備的絮凝劑不僅能壓縮乳濁液滴的雙電層降低^電位，并通過吸附架橋、靜電中和網(wǎng)捕交聯(lián)等作用使水中膠體表面電荷產(chǎn)生很強的中和能力，從而破壞了膠粒的穩(wěn)定性，使膠體脫穩(wěn)并使膠體微粒間相互碰撞而形成絮凝體；并且其能改變?nèi)闈嵋旱伪砻娼Y(jié)構(gòu)膜，達到完全破乳的目的，從而得到良好的混凝效果。(3)產(chǎn)品性能穩(wěn)定、效率高。懸浮物去除率80%95%，C0D去除率為60X80%，乳化油去除率80%96%。(4)成本低。綜合處理費用比目前廣泛使用的PAC低20%30%。具體實施例方式本發(fā)明的絮凝劑有效處理含乳化油廢水的原理是原料按一定的配比熟化處理，水解和聚合反應(yīng)交替進行，在水解過程中產(chǎn)生游離so42—、oh—、cr等陰離子，它們對帶正電和帶負電的親水膠體均起凝聚作用，且能夠促進交聯(lián)狀分子鏈的增長。由于控制熟化條件和so42—等離子的混合比例，過程中生成一系列動力學(xué)中間產(chǎn)物，即水溶性聚合物及疏水性的氫氧化物聚合體，如{[AI2(OH)2(H20)8]2(S04)}6+、[Fe(H206)]3+、{AI3(OH)6(H20)6]2(S04)}4+、[FeJOH)3p+等，它們具有較高的分子量和較高的電荷，通過吸附架橋、靜電中和網(wǎng)捕交聯(lián)等作用使水中膠體表面電荷產(chǎn)生很強的中和能力。因此，本發(fā)明的絮凝劑具有較強的壓縮雙電層降低4電位的能力，能夠提高臨界4電位，當膠體顆粒4電位降至臨界電位左右時，膠體粒子聚結(jié)沉淀，從而有利于投藥量的降低，且該絮凝劑不會因大量投加而產(chǎn)生反向4電位，從而破壞膠粒的穩(wěn)定性，使膠體脫穩(wěn)、膠體微粒相互碰撞而形成絮凝體；通過水解使包裹在油珠外層的水膜破裂，達到完全破乳的目的，分散的小油珠相互接觸而聚成大顆粒的油珠而浮上，從而有效去除。以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，需要說明的是熟化采用本領(lǐng)域常規(guī)的方法和設(shè)備。制備實施例1:—種用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑，制得的該絮凝劑由以下重量百分比的原料組成硫酸鋁82.5%，氯化鋅5%，氯化鎂2%，三氯化鐵10%，碳酸氫鈉0.5%;用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑的制備方法包括以下步驟1)粉碎過篩常溫常壓下，將硫酸鋁及三氯化鐵混合后粉碎、過篩，粒徑180目；將氯化鋅、氯化鎂及碳酸氫鈉混合后粉碎、過篩，粒徑180目；2)初步熟化常壓下將硫酸鋁及三氯化鐵的混合粉碎物熟化，熟化條件溫度25"，熟化7小時；3)繼續(xù)熟化常壓下，將氯化鋅、氯化鎂及碳酸氫鈉的混合粉碎物加入到上一步得到的熟化物中，保持溫度為25t:，繼續(xù)進行熟化4小時，即可得到用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑。制備實施例2:—種用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑，制得的該絮凝劑由以下重量百分比的原料組成硫酸鋁84%，氯化鋅4%，氯化鎂1.5%，三氯化鐵10%，碳酸氫鈉0.5%;用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑的制備方法包括以下步驟1)粉碎過篩常溫常壓下，將全部的硫酸鋁及三氯化鐵混合后粉碎、過篩，粒徑180目；將全部的氯化鋅、氯化鎂及碳酸氫鈉混合后粉碎、過篩，粒徑180目；2)初步熟化常壓下將硫酸鋁及三氯化鐵的混合粉碎物熟化，熟化條件溫度25"C，熟化6小時；3)繼續(xù)熟化常壓下，將氯化鋅、氯化鎂及碳酸氫鈉的混合粉碎物加入到上一步得到的熟化物中，保持溫度為25t:，繼續(xù)進行熟化4小時，即可得到用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑。制備實施例3:—種用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑，制得的該絮凝劑由以下重量百分比的原料組成硫酸鋁83%，氯化鋅5%，氯化鎂1.6%，三氯化鐵10%，碳酸氫鈉0.4%;用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑的制備方法包括以下步驟1)粉碎過篩常溫常壓下，將全部的硫酸鋁及三氯化鐵混合后粉碎、過篩，粒徑200目；將全部的氯化鋅、氯化鎂及碳酸氫鈉混合后粉碎、過篩，粒徑200目；2)初步熟化常壓下將硫酸鋁及三氯化鐵的混合粉碎物熟化，熟化條件溫度30。C，熟化5小時;3)繼續(xù)熟化常壓下，將氯化鋅、氯化鎂及碳酸氫鈉的混合粉碎物加入到上一步得到的熟化物中，保持溫度為3(TC，繼續(xù)進行熟化4小時，即可得到用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑。制備實施例4:—種用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑，制得的該絮凝劑由以下重量百分比的原料組成硫酸鋁80.5%，氯化鋅6%，氯化鎂1.9%，三氯化鐵11%，碳酸氫鈉0.6%;用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑的制備方法包括以下步驟1)粉碎過篩常溫常壓下，將全部的硫酸鋁及三氯化鐵混合后粉碎、過篩，粒徑200目；將全部的氯化鋅、氯化鎂及碳酸氫鈉混合后粉碎、過篩，粒徑200目；2)初步熟化常壓下將硫酸鋁及三氯化鐵的混合粉碎物熟化，熟化條件溫度35"C，熟化4小時；3)繼續(xù)熟化常壓下，將氯化鋅、氯化鎂及碳酸氫鈉的混合粉碎物加入到上一步得到的熟化物中，保持溫度為35t:，繼續(xù)進行熟化3小時，即可得到用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑。發(fā)明人應(yīng)用實施例2制備的絮凝劑對某油站水樣進行凈化試驗，取6組試驗結(jié)果的平均值，得到如表1的污物去除效果。凈化實驗過程中，混合階段GT值控制為IOOOOO，反表1本發(fā)明的絮凝劑的污染物去除效果\^監(jiān)測項目石油類BOD5懸浮物油站原水水質(zhì)(mg/L)189535420246預(yù)處理后水質(zhì)(mg/L)40.6213307去除率(％)97.839.898.5上述結(jié)果表明本發(fā)明制備的絮凝劑對污水中的石油類、B0D5、懸浮物都有較好的去除效果，對石油類的去除率大于94%，懸浮物去除率在90%以上。經(jīng)預(yù)處理后的水質(zhì)已基本滿足生物處理的要求。某煉油廠含油廢水，其廢水主要指標如下化學(xué)需氧量COD488mg/L，懸浮物783mg/L。采用優(yōu)選的實施例1制備的絮凝劑進行水處理實驗，同時采用堿式聚合氯化鋁(PAC)取代本發(fā)明產(chǎn)品重復(fù)上述實驗，將處理效果比較，得到表2和表3所示的對比結(jié)果。表2本發(fā)明的絮凝劑與PAC相同投量條件下的處理結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表2可以看出，在投藥量以及其他實驗條件均相同的情況下，本發(fā)明制備的絮凝劑處理效果(如COD去除率、透光率)明顯優(yōu)于PAC。表3本發(fā)明的絮凝劑與PAC相同投量條件下濃縮時間與污泥體積對比表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表3可以看出，本發(fā)明制備的絮凝劑在水處理實驗后形成的污泥體積小于絮凝劑PAC，表明其污泥沉降性能顯著優(yōu)于PAC。綜上所述，本發(fā)明的用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑經(jīng)上述制備方法制備后使用，對污水中的石油類、B0D5、懸浮物都有較好的去除效果，對石油類的去除率大于94X，懸浮物去除率在90%以上，預(yù)處理后水質(zhì)基本滿足生物處理的要求，COD去除率、透光率、污泥沉降性能明顯優(yōu)于PAC，產(chǎn)品性能穩(wěn)定、效率高，成本比目前廣泛使用的PAC低20%30%。權(quán)利要求一種用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑，其特征在于，制得的該絮凝劑由以下重量百分比的原料組成硫酸鋁80.5％-84％，氯化鋅4％-6％，氯化鎂1.5％-2％，三氯化鐵9％-11％，碳酸氫鈉0.4％-0.6％，上述原料的百分比之和為100％；2.權(quán)利要求1所述的用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)粉碎過篩常溫常壓下，將配方量的硫酸鋁及三氯化鐵混合后粉碎、過篩，粒徑《200目；將配方量的氯化鋅、氯化鎂及碳酸氫鈉混合后粉碎、過篩，粒徑《200目；2)初步熟化常壓下將硫酸鋁及三氯化鐵的混合粉碎物熟化，熟化條件溫度為15-25t:時，熟化6-8小時；溫度為26-35t:時，熟化4-6小時;3)繼續(xù)熟化常壓下，將氯化鋅、氯化鎂及碳酸氫鈉的混合粉碎物加入到上一步得到的硫酸鋁及三氯化鐵熟化物中，保持上一步熟化溫度不變，繼續(xù)熟化3-4小時，即可得到用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑。全文摘要本發(fā)明公開了一種用于凈化含乳化油廢水的絮凝劑及其制備方法，該絮凝劑由以下重量百分比的原料組成硫酸鋁80.5％-84％，氯化鋅4％-6％，氯化鎂1.5％-2％，三氯化鐵9％-11％，碳酸氫鈉0.4％-0.6％，上述原料的百分比之和為100％；該絮凝劑的制備方法1)將配方量的原料粉碎過篩；2)將硫酸鋁及三氯化鐵的混合粉碎物熟化；3)將氯化鋅、氯化鎂及碳酸氫鈉的混合粉碎物加入到上一步得到的硫酸鋁及三氯化鐵熟化物中繼續(xù)熟化，即可得用于含乳化油廢水的絮凝劑，其COD去除率、透光率、污泥沉降性能明顯優(yōu)于PAC，產(chǎn)品性能穩(wěn)定、效率高，成本比目前廣泛使用的PAC低20％～30％。文檔編號C02F1/52GK101704569SQ20091021906公開日2010年5月12日申請日期2009年11月19日優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日發(fā)明者關(guān)衛(wèi)省,劉珊,商連,張中杰,李彥鵬,董良飛,趙慶申請人:長安大學(xué)