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CN106241992B - 纺织印染废水脱色絮凝剂的制备方法 - Google Patents

纺织印染废水脱色絮凝剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种纺织印染废水脱色絮凝剂的制备方法，其步骤为：1)向搪瓷釜A中依次加入质量浓度为37％的甲醛溶液43.796‑44.197％、双氰胺22‑30％和氯化铵2‑4.25％，加热至40‑50℃并搅拌20‑30分钟；2)在反应釜B中将5‑9％多聚甲醛溶解于6‑9％的浓度为2‑4mol/L的NaOH溶液中，加热至60‑80℃搅拌使其溶解；3)将步骤2)中得到的溶液加入到搪瓷釜A中，加热至60‑80℃反应1‑2小时；4)在搪瓷釜A中加入8‑12.75％的氯化铵，60‑80℃反应1‑3小时，反应结束后静置冷却到室温，即得纺织印染废水脱色絮凝剂。本方法所制得的产品具有良好的脱色效果、COD去除率及低温储存稳定性。

Description

纺织印染废水脱色絮凝剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种纺织印染废水脱色絮凝剂的制备方法，属于纺织印染废水处理技术领域。
背景技术
纺织印染废水具有颜色深、水量大、成分复杂等特点，对环境危害性很大。国家(GB4287-2012《纺织染整工业水污染物排放标准》)及地方(如DB37/533-2005《山东省地方标准纺织染整工业水污染物排放标准》)均对排放的印染废水色度、COD有严格要求。在印染废水处理的诸多方法中，加入脱色絮凝剂进行絮凝沉淀是一种能有效降低色度和COD的处理方法。其中双氰胺甲醛树脂是一种高效有机高分子脱色絮凝剂，但该产品低温发白变粘、稳定性差等缺点限制了其应用。为了抑制产品发白变粘，市售产品通常选择降低固含量延缓这一过程，这导致产品用量增加，生产、运输和使用成本提高。为了降低产品成本，进一步提高产品性能，部分研究者针对双氰胺甲醛脱色絮凝剂进行了诸多改性，包括用尿素替代部分双氰胺(中国发明专利CN1089958A)，使用淀粉等改性剂改性(中国发明专利CN102863065B)等，但产品固含量高时(>55％)低温稳定性差的问题仍未解决。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种能在高固含量的情况下低温储存稳定，且对废水色度和COD去除率超过市售产品水平的纺织印染废水脱色絮凝剂的制备方法。其技术方案为：
一种纺织印染废水脱色絮凝剂的制备方法，其特征在于：相对于目标产物絮凝剂，各组分用量的质量百分比为多聚甲醛5-9％，浓度为2-4mol/L的NaOH溶液6-9％，质量浓度为37％的甲醛溶液43.796-44.197％，双氰胺22-30％，氯化铵10-17％；制备方法包括以下步骤：
1)向搪瓷釜A中依次加入质量浓度为37％的甲醛溶液43.796-44.197％、双氰胺22-30％和氯化铵2-4.25％，加热至40-50℃并搅拌20-30分钟直至溶液透明；
2)在反应釜B中将5-9％多聚甲醛溶解于6-9％的浓度为2-4mol/L的NaOH溶液中，加热至60-80℃搅拌使其溶解；
3)将步骤2)中得到的溶液加入到搪瓷釜A中，使搪瓷釜A中溶液pH为7.3-8.0，继续加热至60-80℃反应1-2小时；
4)在搪瓷釜A中加入8-12.75％的氯化铵，保持60-80℃反应1-3小时，反应结束后静置冷却到室温，即得纺织印染废水脱色絮凝剂。
本发明与现有技术相比，其优点在于：
1)本发明制备的纺织印染废水脱色絮凝剂是以氯化铵为催化剂，通过分批加入氯化铵合理控制反应温度，同时用多聚甲醛替代部分甲醛溶液，减少了体系中水的含量，提高了产品的固含量。通过调节溶液的pH至弱碱性，使双氰胺与甲醛进行充分的羟甲基化反应。随后加入剩余氯化铵，使溶液的pH转变为酸性，有助于羟甲基化的双氰胺进行缩合反应生成阳离子型的季铵盐聚合物。所制得的纺织印染废水脱色絮凝剂固含量在56％以上，且低温储存稳定，不泛白变粘。
2)本发明的纺织印染废水脱色絮凝剂适用于纺织、印染等工业的废水处理，可单独使用(应用量为每升废水700-900mg)；也可与聚合氯化铝、聚丙烯酰胺搭配使用(应用量为每升废水脱色絮凝剂200-500mg，聚合氯化铝2000-4000mg，聚丙烯酰胺2-5mg)，可使色度去除率达85％以上，COD去除率达66％以上，具有较高的色度和COD去除率。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明的内容，通过以下实施例加以说明，但不限于以下实施例。
实施例1，具体步骤为：
1)向配有回流冷凝器、盘管加热/冷却的搪瓷釜A中依次加入105公斤质量浓度为37％的甲醛溶液、66公斤双氰胺和6.42公斤氯化铵，加热至50℃并搅拌30分钟直至溶液透明；
2)在反应釜B中将15.95公斤多聚甲醛溶解于18.52公斤浓度为2-4mol/L的NaOH溶液中，加热至60℃搅拌使其溶解；
3)将步骤2)中得到的溶液加入到搪瓷釜A中，使搪瓷釜A中溶液pH为7.5±0.2，继续加热至80℃反应1小时；
4)在搪瓷釜A中加入25.68公斤氯化铵，保持80℃反应3小时，反应结束后静置冷却到室温，即得纺织印染废水脱色絮凝剂。
实施例2
1)向配有回流冷凝器、盘管加热/冷却的搪瓷釜A中依次加入125公斤质量浓度为37％的甲醛溶液、75.6公斤双氰胺和8.0公斤氯化铵，加热至45℃并搅拌30分钟直至溶液透明；
2)在反应釜B中将20.97公斤多聚甲醛溶解于23.1公斤浓度为2.5mol/L的NaOH溶液中，加热至65℃搅拌使其溶解；
3)将步骤2)中得到的溶液加入到搪瓷釜A中，使搪瓷釜A中溶液pH为7.5±0.2，继续加热至75℃反应2小时；
4)在搪瓷釜A中加入32公斤氯化铵，保持75℃反应2小时，反应结束后静置冷却到室温，即得纺织印染废水脱色絮凝剂。
实施例3
1)向配有回流冷凝器、盘管加热/冷却的搪瓷釜A中依次加入136公斤质量浓度为37％的甲醛溶液、80公斤双氰胺和11.4公斤氯化铵，加热至45℃并搅拌25分钟直至溶液透明；
2)在反应釜B中将23.93公斤多聚甲醛溶解于25公斤浓度为3mol/L的NaOH溶液中，加热至70℃搅拌使其溶解；
3)将步骤2)中得到的溶液加入到搪瓷釜A中，使搪瓷釜A中溶液pH为7.7±0.2，继续加热至70℃反应2小时；
4)在搪瓷釜A中加入34.2公斤氯化铵，保持70℃反应1小时，反应结束后静置冷却到室温，即得纺织印染废水脱色絮凝剂。
实施例4
1)向配有回流冷凝器、盘管加热/冷却的搪瓷釜A中依次加入150公斤质量浓度为37％的甲醛溶液、84.08公斤双氰胺和13.37公斤氯化铵，加热至40℃并搅拌20分钟直至溶液透明；
2)在反应釜B中将25.7公斤多聚甲醛溶解于27.9公斤浓度为4mol/L的NaOH溶液中，加热至80℃搅拌使其溶解；
3)将步骤2)中得到的溶液加入到搪瓷釜A中，使搪瓷釜A中溶液pH为7.8±0.2，继续加热至60℃反应1小时；
4)在搪瓷釜A中加入40.12公斤氯化铵，保持60℃反应1小时，反应结束后静置冷却到室温，即得纺织印染废水脱色絮凝剂。
测试结果如下表：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 市售产品
固含量(％) 56.12％ 56.54％ 56.93％ 57.15％ 55.33％
颜色 无色透明 无色透明 无色透明 无色透明 微白色
粘度(mpa·s) 155 162 269 275 556
其中：固含量的测定依据GB/T 6435-2014《饲料中水分的测定》；颜色通过目视法测定；粘度的测定依据GB/T 22235-2008《液体粘度的测定》。颜色和粘度均为样品在2℃冰箱中储存6个月然后在室温下放置3小时后的测试结果。
具体应用实例1
印染废水取自山东淄博某纺织印染企业,水样来自污水处理后物化系统，检测其原水色度为240倍，COD为342mg/L。
应用试验废水处理过程：将实施例1-3的脱色絮凝剂及市售某脱色絮凝剂均稀释至35％的固含量。向一升印染废水中加入200mg稀释后的脱色絮凝剂，搅拌1分钟；加入聚合氯化铝(PAC)2000mg，搅拌2分钟；加入聚丙烯酰胺(PAM)2mg，搅拌1分钟。静置1小时后取上层清液做色度及COD分析。印染废水处理前后色度、COD对比情况如下表所示：
实例1脱色剂 实例2脱色剂 实例3脱色剂 市售脱色剂
色度(倍) 34 30 26 38
色度去除率/％ 85.8 87.5 89.2 84.2
COD(mg/L) 108 111 107 137
COD去除率/％ 68.4 67.5 68.7 59.9
色度的测定依据GB 11903-89《水质色度的测定》；COD的测定依据GB 11914-89《化学需氧量的测定》。通过对比实验结果可以发现，在固含量相同的情况下，实施例1-3的脱色絮凝剂对废水的脱色效果及COD去除率明显好于市售脱色剂。
具体应用实例2
印染废水水样为未经生化处理废水，检测其原水色度为840倍，COD为1900mg/L。将实施例4的脱色絮凝剂及市售某脱色絮凝剂直接投加至印染废水中，搅拌5分钟后沉淀，静置1小时后取上层清液做色度及COD分析。印染废水处理前后色度、COD对比情况如下表所示：
通过应用实验结果可以发现，脱色絮凝剂对未生化处理的废水同样具有良好的处理效果，且实例4的脱色絮凝剂对废水的脱色效果及COD去除率明显好于市售脱色剂。

Claims (1)

1.一种纺织印染废水脱色絮凝剂的制备方法，其特征在于：相对于目标产物絮凝剂，各组分用量的质量百分比为多聚甲醛5-9％，浓度为2-4mol/L的NaOH溶液6-9％，质量浓度为37％的甲醛溶液43.796-44.197％，双氰胺22-30％，氯化铵10-17％；制备方法包括以下步骤：
1)向搪瓷釜A中依次加入质量浓度为37％的甲醛溶液43.796-44.197％、双氰胺22-30％和氯化铵2-4.25％，加热至40-50℃并搅拌20-30分钟直至溶液透明；
2)在反应釜B中将5-9％多聚甲醛溶解于6-9％的浓度为2-4mol/L的NaOH溶液中，加热至60-80℃搅拌使其溶解；
3)将步骤2)中得到的溶液加入到搪瓷釜A中，使搪瓷釜A中溶液pH为7.3-8.0，继续加热至60-80℃反应1-2小时；
4)在搪瓷釜A中加入8-12.75％的氯化铵，保持60-80℃反应1-3小时，反应结束后静置冷却到室温，即得纺织印染废水脱色絮凝剂。
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